ES2427216T3 - Bioavailable curcuminoid formulations for the treatment of Alzheimer's disease and other age-related disorders - Google Patents
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Abstract
Una composición de curcuminoide que ofrece una biodisponibilidad oral mejorada, que comprende: un curcuminoide; un antioxidante; un vehículo farmacéuticamente aceptable, solubilizante en agua, que comprende: (a) micelas lipídicas donde la composición se proporciona en forma de microemulsión, nanopartículaslipídicas sólidas o micelas lipídicas; o (b) un aceite microencapsulado donde la composición se proporciona como un aceite microencapsulado;opcionalmente, un inhibidor de la glucuronidación, y donde la composición es adecuada para la administración oral.A curcuminoid composition that offers improved oral bioavailability, comprising: a curcuminoid; an antioxidant; a pharmaceutically acceptable, water-solubilizing vehicle, comprising: (a) lipid micelles where the composition is provided in the form of microemulsion, solid nanoparticles or lipid micelles; or (b) a microencapsulated oil where the composition is provided as a microencapsulated oil; optionally, a glucuronidation inhibitor, and where the composition is suitable for oral administration.
Description
Formulaciones de curcuminoides biodisponibles para el tratamiento de la enfermedad de alzheimer y otros trastornos relacionados con la edad Bioavailable curcuminoid formulations for the treatment of Alzheimer's disease and other age-related disorders
Campo de la invención Field of the Invention
En general, la presente invención se refiere a composiciones de curcuminoides útiles para el tratamiento y la prevención de la enfermedad, en particular de las enfermedades relacionadas con la edad. In general, the present invention relates to curcuminoid compositions useful for the treatment and prevention of disease, in particular age-related diseases.
Antecedentes de la invención Background of the invention
La patogénesis de enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson revela crecientes evidencias de daño oxidativo y factores inflamatorios. Lamentablemente, a pesar de una sólida epidemiología y justificación, por lo general los planteamientos con antioxidantes y AINE para estas enfermedades asociadas a la edad no han prosperado en la práctica clínica. Por ejemplo, la vitamina E ha fracasado en los ensayos sobre prevención de la enfermedad de Alzheimer y cardiopatías, mientras que los inhibidores de la ciclooxigenasa (COX) han fracasado en el tratamiento del Alzheimer y su uso se ha limitado a los esfuerzos de prevención con otros antioxidantes tradicionales (selenio, vitamina E, β caroteno), estrógenos e inhibidores de COX-2. La demografía del envejecimiento de nuestra población revela una necesidad urgente de alternativas adecuadas para la prevención y el posible tratamiento de una o más de las enfermedades crónicas asociadas al envejecimiento. The pathogenesis of diseases such as Alzheimer's and Parkinson's reveals increasing evidence of oxidative damage and inflammatory factors. Unfortunately, despite a solid epidemiology and justification, in general, the approaches with antioxidants and NSAIDs for these diseases associated with age have not prospered in clinical practice. For example, vitamin E has failed in trials on prevention of Alzheimer's disease and heart disease, while cyclooxygenase (COX) inhibitors have failed to treat Alzheimer's disease and its use has been limited to prevention efforts with other traditional antioxidants (selenium, vitamin E, β carotene), estrogens and COX-2 inhibitors. The demography of the aging of our population reveals an urgent need for adequate alternatives for the prevention and possible treatment of one or more of the chronic diseases associated with aging.
En forma de extracto de turmérico, la curcumina es la sustancia amarilla que se utiliza en el curry como condimento alimentario, por ejemplo, en la mostaza amarilla. Al igual que la aspirina, el "remedio milagroso" que sigue siendo uno de los pocos agentes de prevención que han prosperado, el potencial a corto plazo que ofrece la curcumina para la salud tiene una larga historia y una base científica relativamente bien establecida. Ha sido identificado como un importante agente bioactivo en un sistema desarrollado empíricamente de la medicina tradicional india y china. In the form of turmeric extract, curcumin is the yellow substance that is used in curry as a food condiment, for example, in yellow mustard. Like aspirin, the "miracle remedy" that remains one of the few prevention agents that have prospered, the short-term potential that curcumin offers for health has a long history and a relatively well established scientific basis. It has been identified as an important bioactive agent in an empirically developed system of traditional Indian and Chinese medicine.
La curcumina (diferulometano) no solo es un potente agente antioxidante y antiinflamatorio natural, que actúa sobre mediadores proinflamatorios regulados por NFkB y AP-1, entre los que se incluyen COX-2, iNOS, il-1 y TNFα, sino que también tiene numerosas actividades útiles y ha demostrado su potencial terapéutico en múltiples modelos de cultivos preclínicos y animales para enfermedades a menudo relacionadas con el envejecimiento. Entre estas enfermedades se incluyen el cáncer (colon, próstata, mama, piel, leucemia, etc.) (Agarwal et al., 2003), enfermedad priónica (Caughey et al., 2003), aterosclerosis (Miquel et al., 2002; Ramaswami et al., 2004), ictus (G. Sun, com. personal), toxicidad alcohólica sobre el SNC (Rajakrishnan et al., 1999), traumatismo cerebral (F. Gomez-Pinilla, com. personal en UCLA), enfermedad de Huntington (MF Chesselet, com. personal), Marie-Charcot Tooth (J. Lupski, com. personal), esclerosis múltiple (EAE), y enfermedad de Alzheimer. Curcumin (diferulomethane) is not only a potent antioxidant and natural anti-inflammatory agent, which acts on pro-inflammatory mediators regulated by NFkB and AP-1, including COX-2, iNOS, il-1 and TNFα, but also has numerous useful activities and has demonstrated its therapeutic potential in multiple models of preclinical and animal cultures for diseases often related to aging. These diseases include cancer (colon, prostate, breast, skin, leukemia, etc.) (Agarwal et al., 2003), prion disease (Caughey et al., 2003), atherosclerosis (Miquel et al., 2002; Ramaswami et al., 2004), stroke (G. Sun, personal com.), Alcoholic toxicity over the CNS (Rajakrishnan et al., 1999), brain trauma (F. Gomez-Pinilla, personal com. At UCLA), disease of Huntington (MF Chesselet, personal com.), Marie-Charcot Tooth (J. Lupski, personal com.), multiple sclerosis (EAE), and Alzheimer's disease.
La curcumina puede bloquear la agregación de Aβ y otros péptidos formadores de la placa amiloide a oligómeros y fibrillas tóxicas, quelar metales que causan daños oxidativos de los lípidos, las proteínas y el ADN en el cerebro, inhibir la inflamación aberrante a través de la transcripción de NFkB y AP-1, estimular la fagocitosis microglial beneficiosa como la vacuna de amiloide para eliminar las placas de beta-amiloide del cerebro, e inhibir la producción de BACE en condiciones de inflamación y daño oxidativo, limitando así la producción de Aβ. La eficacia de amplio espectro para la enfermedad relacionada con la edad se ve acentuada por los datos positivos en materia de aumento de la esperanza de vida (Kitani et al., 2004). Basándose en su destacado perfil de seguridad y eficacia en múltiples modelos de enfermedades con daños oxidativos y factores inflamatorios, la curcumina ha demostrado un excelente potencial para la patogénesis de la enfermedad en modelos de Alzheimer. La curcumina se encuentra en la reducida lista de agentes útiles para la quimioprevención del cáncer que está desarrollando el Instituto Nacional contra el Cáncer estadounidense (NCI), que estudia la curcumina a través del Programa Nacional de Toxicología y ensayos preclínicos de eficacia y seguridad (Kelloff et al., 1996; Chainani-Wu, 2003). La curcumina se ha sometido a varios ensayos clínicos en fase I para el cáncer y en la actualidad es objeto de otros ensayos clínicos sobre el cáncer en múltiples centros de los Estados Unidos y de otros países. Curcumin can block the aggregation of Aβ and other amyloid plaque-forming peptides to toxic oligomers and fibrils, chelate metals that cause oxidative damage of lipids, proteins and DNA in the brain, inhibit aberrant inflammation through transcription of NFkB and AP-1, stimulate beneficial microglial phagocytosis such as amyloid vaccine to eliminate beta-amyloid plaques in the brain, and inhibit the production of BACE under conditions of inflammation and oxidative damage, thus limiting the production of Aβ. The efficacy of broad spectrum for age-related disease is accentuated by positive data in terms of increased life expectancy (Kitani et al., 2004). Based on its outstanding safety and efficacy profile in multiple disease models with oxidative damage and inflammatory factors, curcumin has demonstrated excellent potential for disease pathogenesis in Alzheimer's models. Curcumin is on the reduced list of agents useful for cancer chemoprevention that is being developed by the National Institute Against Cancer (NCI), which studies curcumin through the National Toxicology Program and preclinical efficacy and safety trials (Kelloff et al., 1996; Chainani-Wu, 2003). Curcumin has undergone several phase I clinical trials for cancer and is currently the subject of other clinical trials on cancer in multiple centers in the United States and other countries.
La estructura de la curcumina se asemeja a la de los compuestos de unión a amiloide. (FIG. 1) Se sabe que los tintes de amiloide, como Congo Red (CR) se unen a través de subgrupos hidrófobos planares con una carga convenientemente separada y que suprimen la toxicidad y agregación de β-amiloide y otros péptidos dependientes de lámina beta. El análogo del Congo Red (CR), Chrysamine G, es más permeable en el cerebro y mantiene las propiedades de unión a amiloide del CR. La curcumina comparte la separación del CR de 19 angstrom entre sus grupos de fenoles polares, es muy permeable en el cerebro y se une a los péptidos amiloides, inhibiendo su agregación y toxicidad in vitro. Hemos descubierto que la curcumina reduce de forma efectiva la acumulación de amiloide in vivo en ratones APP Tg. Dado que la unión anti-amiloide del CR es genérica y potencialmente relevante para otros agregados intraneuronales de lámina beta, entre los que se incluyen el Huntington, a-sinucleína, priones y tau, la actividad anti-amiloide de la curcumina puede ser relevante más allá del amiloide extracelular para agregados intraneuronales. De hecho, la curcumina es uno de los compuestos anti-priones más efectivos que se han testado in vitro, aunque no funcionó in vivo con una dosis oral de una formulación no revelada (Caughey et al., 2003). Esto The structure of curcumin resembles that of amyloid-binding compounds. (FIG. 1) It is known that amyloid dyes, such as Congo Red (CR) bind through planar hydrophobic subgroups with a conveniently separated charge and suppress the toxicity and aggregation of β-amyloid and other beta-sheet dependent peptides . The Congo Red (CR) analog, Chrysamine G, is more permeable in the brain and maintains the amyloid binding properties of CR. Curcumin shares the separation of the 19 angstrom CR between its groups of polar phenols, is very permeable in the brain and binds to the amyloid peptides, inhibiting their aggregation and toxicity in vitro. We have discovered that curcumin effectively reduces amyloid accumulation in vivo in APP Tg mice. Since the CR anti-amyloid junction is generic and potentially relevant to other intraneuronal beta-sheet aggregates, including Huntington, a-synuclein, prions and tau, curcumin's anti-amyloid activity may be more relevant. beyond the extracellular amyloid for intraneuronal aggregates. In fact, curcumin is one of the most effective anti-prion compounds that have been tested in vitro, although it did not work in vivo with an oral dose of an undisclosed formulation (Caughey et al., 2003). This
aumenta las limitaciones de la biodisponibilidad oral de la curcumina, el objeto de la presente invención. increases the limitations of the oral bioavailability of curcumin, the object of the present invention.
Se están estableciendo los beneficios de la curcumina como tratamiento para múltiples enfermedades con acumulación de proteínas amiloides y otros trastornos de repeticiones de CAG, y también se está empezando a entender su eficacia para el tratamiento del ictus, traumatismo craneal, síndrome metabólico y otros muchos trastornos, entre los que se incluyen algunas formas de cáncer y artritis, así como para promover la cicatrización de las heridas. No obstante, todas estas aplicaciones terapéuticas son limitadas debido a una mala absorción intestinal. The benefits of curcumin as a treatment for multiple diseases with accumulation of amyloid proteins and other disorders of CAG repetitions are being established, and its effectiveness for the treatment of stroke, head trauma, metabolic syndrome and many other disorders is also beginning to be understood. , which include some forms of cancer and arthritis, as well as to promote wound healing. However, all these therapeutic applications are limited due to poor intestinal absorption.
A pesar de que la curcumina es una medicación efectiva en múltiples modelos animales para enfermedades humanas cuando se administra en la comida a dosis elevadas (típicamente 2.000-5.000 ppm en la dieta en ensayos sobre el cáncer), en la actualidad se piensa que su biodisponibilidad es tan pobre que no se puede utilizar para el tratamiento fuera del colon en seres humanos. La curcumina es muy hidrófoba y, por lo general, no se disuelve cuando se administra en forma de extracto en polvo en los nutracéuticos comunes. La mayoría de las actividades de la curcumina requieren unos niveles de 100-2.000 nanomolares (0.1-2 micromolares) in vitro, aunque los suplementos actuales provocan unas concentraciones plasmáticas nanomolares insignificantes (véase Sharma et al., 2004). El grupo de R. Sharma de Leicester lo ha intentado en repetidas ocasiones y no ha conseguido unos niveles significativos en sangre, más allá del rango nanomolar bajo (Garcea G., Jones JD, Singh R., Dennison AR, Farmer PB, Sharma RA, Steward WP, Gescher AJ, Berry DP. Detection of curcumin and its metabolites in hepatic tissue and portal blood of patients following oral administration. Br J Cancer. 8 de marzo de 2004; 90 (5): 1011-5. PMID: 14997198.) Estos, entre otros, concluyeron que la administración de concentraciones efectivas de curcumina oral en tejidos sistémicos (fuera del tracto GI) "probablemente no resulta viable". La mayor parte de la bibliografía comparte esta opinión, lo que ha llevado al NCI a concentrarse en el cáncer de colon. Although curcumin is an effective medication in multiple animal models for human diseases when administered in food at high doses (typically 2,000-5,000 ppm in the diet in cancer trials), its bioavailability is currently thought to be available It is so poor that it cannot be used for treatment outside the colon in humans. Curcumin is very hydrophobic and usually does not dissolve when administered as a powdered extract in common nutraceuticals. Most curcumin activities require levels of 100-2,000 nanomolars (0.1-2 micromolars) in vitro, although current supplements cause negligible nanomolar plasma concentrations (see Sharma et al., 2004). The group of R. Sharma de Leicester has tried repeatedly and has not achieved significant blood levels, beyond the low nanomolar range (Garcea G., Jones JD, Singh R., Dennison AR, Farmer PB, Sharma RA , Steward WP, Gescher AJ, Berry DP. Detection of curcumin and its metabolites in hepatic tissue and portal blood of patients following oral administration. Br J Cancer. March 8, 2004; 90 (5): 1011-5. PMID: 14997198 .) These, among others, concluded that the administration of effective concentrations of oral curcumin in systemic tissues (outside the GI tract) "is probably not feasible." Most of the literature shares this opinion, which has led the NCI to focus on colon cancer.
Tres factores limitan la absorción de curcumina y deben ser abordados: 1) la rápida glucuronidación/sulfatación de grupos hidroxilo fenólicos de la curcumina y el elevado aclaramiento "de primer paso"; 2) la curcumina es inestable en solución acuosa a un pH 7 y superior; y 3) la curcumina es muy hidrófoba y normalmente no es soluble en agua a un pH ácido ni cuando se administra como polvo seco en suplementos existentes. (La mayor parte de la curcumina nunca es absorbida y simplemente pasa por el tracto GI y es excretada.) Three factors limit the absorption of curcumin and should be addressed: 1) the rapid glucuronidation / sulfation of phenolic hydroxyl groups of curcumin and the high "first-pass" clearance; 2) curcumin is unstable in aqueous solution at pH 7 and higher; and 3) curcumin is very hydrophobic and is not normally soluble in water at an acidic pH or when administered as dry powder in existing supplements. (Most curcumin is never absorbed and simply passes through the GI tract and is excreted.)
La solubilización es crítica para evitar esto, pero la curcumina requiere un pH 8.5 para disolverse por completo. Por esta razón, a los pacientes de cáncer se les administran dosis elevadas, típicamente hasta 8 gramos al día. La diarrea es un efecto secundario habitual. Garcea, G. et al. (2004) informa de que los pacientes que reciben 3,6 gramos de curcumina al día (mediante una cápsula de extracto en polvo estándar suministrada por Sabinsa Corporation), alcanzan unos niveles insignificantes en sangre e hígado. Concluyen que "los resultados sugieren que las dosis de curcumina necesarias para alcanzar unos niveles hepáticos suficientes como para ejercer una actividad farmacológica probablemente no sean viables en seres humanos". Solubilization is critical to avoid this, but curcumin requires a pH 8.5 to dissolve completely. For this reason, cancer patients are given high doses, typically up to 8 grams per day. Diarrhea is a common side effect. Garcea, G. et al. (2004) reports that patients who receive 3.6 grams of curcumin per day (using a standard powder extract capsule supplied by Sabinsa Corporation), reach negligible levels in blood and liver. They conclude that "the results suggest that the doses of curcumin necessary to reach sufficient liver levels to exert pharmacological activity are probably not viable in humans."
La curcumina no es soluble al pH ácido y se descompone cuando se solubiliza y se disuelve en agua a un pH neutro Curcumin is not soluble at acidic pH and decomposes when solubilized and dissolved in water at a neutral pH.
o alcalino (por ejemplo, en el tracto GI, después del intestino delgado), debido a las transformaciones ceto-enol en el puente de β-dicetona. Por otra parte, la curcumina es susceptible de una rápida glucuronidación/sulfatación. El principal proveedor de los Estados Unidos, Sabinsa, ha intentado fabricar una forma más biodisponible, añadiendo bioperina (en desarrollo) para inhibir la glucuronidación. Sin embargo, este planteamiento es erróneo, porque la mayor parte de la glucuronidación se produce en el tracto GI superior, donde el pH es ácido, y la curcumina no se disuelve por completo hasta un pH 8.5 y superior. Todavía peor, la inhibición de la glucuronidación puede provocar graves riesgos para la salud. La glucuronidación protege frente a muchas toxinas y contribuye al metabolismo de fármacos de uso común. La mayoría de los pacientes de edad avanzada reciben múltiples fármacos, a unos niveles que es probable que se vean alterados de forma poco segura mediante la inhibición de la glucuronidación. or alkaline (for example, in the GI tract, after the small intestine), due to the keto-enol transformations in the β-diketone bridge. On the other hand, curcumin is susceptible to rapid glucuronidation / sulfation. The main supplier of the United States, Sabinsa, has tried to manufacture a more bioavailable form, adding bioperine (in development) to inhibit glucuronidation. However, this approach is wrong, because most of the glucuronidation occurs in the upper GI tract, where the pH is acidic, and curcumin does not dissolve completely until pH 8.5 and higher. Even worse, inhibition of glucuronidation can cause serious health risks. Glucuronidation protects against many toxins and contributes to the metabolism of commonly used drugs. The majority of elderly patients receive multiple drugs, at levels that are likely to be altered in an unsafe way by glucuronidation inhibition.
A pesar de que muchos grupos han planteado ideas teóricas para mejorar la absorción de la curcumina, la mayoría han formado parte de estudios completamente in vitro, probablemente debido a la dificultad que implica medir la curcumina y sus metabolitos en el tejido. Nuestras instalaciones, conocimientos y experiencia en la medición de la curcumina y la tetrahidrocurcumina han permitido un planteamiento mejor. Although many groups have raised theoretical ideas to improve curcumin absorption, most have been part of completely in vitro studies, probably due to the difficulty involved in measuring curcumin and its metabolites in tissue. Our facilities, knowledge and experience in the measurement of curcumin and tetrahydrocurcumin have allowed a better approach.
Resumen de la invención Summary of the Invention
De conformidad con las reivindicaciones, la presente invención proporciona composiciones de curcumina que presentan una biodisponibilidad mejorada y que se pueden emplear como agentes terapéuticos para tratar (y posiblemente ralentizar o prevenir) una serie de enfermedades y trastornos asociados a la edad. En un aspecto de la invención, una composición de curcuminoides que ofrece una biodisponibilidad mejorada comprende un curcuminoide, un antioxidante y un vehículo farmacéuticamente aceptable solubilizante en agua y, opcionalmente, un inhibidor de la glucuronidación. En una realización, la solubilización se consigue formando micelas de curcuminoidelípido y la composición se proporciona en forma de una microemulsión o nanopartículas lipídicas sólidas (SLN). En otra realización, el curcuminoide se disuelve en un aceite comestible, que posteriormente puede ser microencapsulado o emulsionado. La composición se puede proporcionar en forma de gel, cápsula, líquido y otra forma farmacéuticamente aceptable. In accordance with the claims, the present invention provides curcumin compositions that have improved bioavailability and that can be used as therapeutic agents to treat (and possibly slow down or prevent) a number of diseases and disorders associated with age. In one aspect of the invention, a curcuminoid composition that offers improved bioavailability comprises a curcuminoid, an antioxidant and a pharmaceutically acceptable water-solubilizing vehicle and, optionally, a glucuronidation inhibitor. In one embodiment, solubilization is achieved by forming curcuminoidelipid micelles and the composition is provided in the form of a microemulsion or solid lipid nanoparticles (SLN). In another embodiment, the curcuminoid is dissolved in an edible oil, which can then be microencapsulated or emulsified. The composition can be provided in the form of gel, capsule, liquid and other pharmaceutically acceptable form.
De conformidad con las reivindicaciones, la invención también proporciona composiciones de curcuminoides para su uso en un método de tratamiento, ralentización y/o prevención de la enfermedad, particularmente de enfermedades neurodegenerativas asociadas con la edad, como el Alzheimer, y comprende la administración de una dosis terapéuticamente efectiva de un curcuminoide solubilizado, resistente a la hidrólisis y, opcionalmente, resistente a la glucuronidación, de acuerdo con las reivindicaciones. Las dosis funcionales de curcuminoides se pueden administrar a mamíferos, como ratas, ratones y humanos, empleando una composición de curcuminoides mejorada, tal y como se describe en el presente. In accordance with the claims, the invention also provides curcuminoid compositions for use in a method of treating, slowing down and / or preventing disease, particularly of neurodegenerative diseases associated with age, such as Alzheimer's, and comprises the administration of a Therapeutically effective dose of a solubilized curcuminoid, resistant to hydrolysis and, optionally, resistant to glucuronidation, according to the claims. Functional doses of curcuminoids can be administered to mammals, such as rats, mice and humans, using an improved curcuminoid composition, as described herein.
Breve descripción de las ilustraciones Brief description of the illustrations
Estas y otras características y ventajas de la invención se entenderán mejor cuando se consideren conjuntamente con la siguiente descripción detallada y consultando las ilustraciones adjuntas, donde: These and other features and advantages of the invention will be better understood when considered in conjunction with the following detailed description and by consulting the accompanying illustrations, where:
La FIG. 1 ilustra las estructuras moleculares y la similitud de la separación molecular de Congo Red, curcumina y Chrysamine G; FIG. 1 illustrates the molecular structures and similarity of the molecular separation of Congo Red, curcumin and Chrysamine G;
La FIG. 2 es un gráfico de la absorbancia frente al tiempo para la actividad de protección del antioxidante (estabilización) de diversas formulaciones de curcumina, tetrahidrocurcumina y ascorbato; FIG. 2 is a graph of the absorbance versus time for the antioxidant protection activity (stabilization) of various formulations of curcumin, tetrahydrocurcumin and ascorbate;
La FIG. 3 es un gráfico de la concentración de ascorbato frente al tiempo para diversas formulaciones de curcumina y ascorbato, a 450 nm; FIG. 3 is a graph of ascorbate concentration versus time for various curcumin and ascorbate formulations, at 450 nm;
La FIG. 4 es un gráfico similar al de la FIG. 3, pero con la absorbancia medida a 405 nm. FIG. 4 is a graph similar to that of FIG. 3, but with the absorbance measured at 405 nm.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
De acuerdo con las reivindicaciones, la presente invención proporciona composiciones de curcuminoides que presentan una biodisponibilidad mejorada. En un aspecto, esta composición comprende un curcuminoide, un antioxidante (que estabiliza el curcuminoide frente a la hidrolisis), un solubilizante en agua, un vehículo farmacéuticamente aceptable e, idealmente, un inhibidor de la glucuronidación. En algunas realizaciones, por ejemplo cuando el curcuminoide es tetrahidrocurcumina, que es estable incluso a un pH alcalino, se puede dispensar con el antioxidante. En diversas divulgaciones, la composición se proporciona en forma de microemulsión, nanopartículas lipídicas sólidas (SLN), aceite microencapsulado, gel, cápsula, líquido y/u otra forma farmacéuticamente aceptable, y es adecuada para su administración a un ser humano u otro mamífero por vía entérica, parenteral, tópica o por algún otro modo de administración. According to the claims, the present invention provides curcuminoid compositions that have improved bioavailability. In one aspect, this composition comprises a curcuminoid, an antioxidant (which stabilizes the curcuminoid against hydrolysis), a water solubilizer, a pharmaceutically acceptable carrier and, ideally, a glucuronidation inhibitor. In some embodiments, for example when the curcuminoid is tetrahydrocurcumin, which is stable even at an alkaline pH, it can be dispensed with the antioxidant. In various disclosures, the composition is provided in the form of microemulsion, solid lipid nanoparticles (SLN), microencapsulated oil, gel, capsule, liquid and / or other pharmaceutically acceptable form, and is suitable for administration to a human or other mammal by enteric, parenteral, topical or by some other mode of administration.
Algunos ejemplos de curcuminoides, a título meramente enunciativo, incluyen la curcumina, tetrahidrocurcumina, demetoxicurcumina, bisdemetoxicurcumina, ésteres de curcumina (que funcionan como profármacos) y combinaciones de los mismos. La combinación de curcumina y su metabolito, tetrahidrocurcumina, resulta particularmente efectiva. La tetrahidrocurcumina es relativamente estable en agua a un pH fisiológico, es un inhibidor competitivo de la glucuronidación, mejora la absorción y, en última instancia, los niveles plasmáticos de curcumina. Some examples of curcuminoids, by way of example only, include curcumin, tetrahydrocurcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin, curcumin esters (which function as prodrugs) and combinations thereof. The combination of curcumin and its metabolite, tetrahydrocurcumin, is particularly effective. Tetrahydrocurcumin is relatively stable in water at a physiological pH, is a competitive inhibitor of glucuronidation, improves absorption and, ultimately, plasma curcumin levels.
Para proteger el curcuminoide frente a la hidrólisis, se emplea un antioxidante soluble en agua. Algunos ejemplos, a título meramente enunciativo, incluyen el ácido ascórbico (ascorbato, vitamina C y sus derivados acilados solubles en agua), ácido α-lipoico (alfa-lipoato), vitamina E y derivados, N-acetilcisteína (NAC), y glutationa reducida (GSH). Incluso la tetrahidrocurcumina proporciona a la curcumina cierta protección frente a la hidrólisis. También se pueden emplear mezclas de antioxidantes. To protect curcuminoid from hydrolysis, a water soluble antioxidant is used. Some examples, by way of example only, include ascorbic acid (ascorbate, vitamin C and its water-soluble acylated derivatives), α-lipoic acid (alpha-lipoate), vitamin E and derivatives, N-acetylcysteine (NAC), and glutathione reduced (GSH). Even tetrahydrocurcumin provides curcumin with some protection against hydrolysis. Mixtures of antioxidants can also be used.
La mayoría de los esfuerzos anteriores por explicar la mala biodisponibilidad de la curcumina se han centrado en la rápida glucuronidación. Sin embargo, la tetrahidrocurcumina y la curcumina son similarmente hidrófobos y poco solubles en agua, además de someterse a glucuronidación y sulfatación de forma igualmente rápida. No obstante, nuestros datos y los datos de la bibliografía demuestran que la tetrahidrocurcumina presenta una biodisponibilidad mucho mayor que la curcumina, con unos niveles plasmáticos derivados de las mismas dosis orales entre 7 y 8 veces superiores. La biodisponibilidad mejorada de la tetrahidrocurcumina se atribuye en gran medida a que es estable incluso a un pH básico. Por lo contrario, la curcumina es inestable en soluciones acuosas con un pH superior a 7.0 y, por tanto, es inestable en el tracto intestinal, donde se produce principalmente la absorción. Se hidroliza a productos de degradación del ácido ferúlico y la vanillina. Se prevé que un preparado que estabiliza la curcumina a un pH ligeramente más básico incrementará la biodisponibilidad de la curcumina solubilizada hasta 7 u 8 veces. La combinación de curcumina con un antioxidante adicional soluble en agua, como el ascorbato, puede estabilizar la curcumina a un pH de 7.4. Most of the previous efforts to explain the poor bioavailability of curcumin have focused on rapid glucuronidation. However, tetrahydrocurcumin and curcumin are similarly hydrophobic and poorly soluble in water, in addition to undergoing glucuronidation and sulfation equally rapidly. However, our data and bibliography data show that tetrahydrocurcumin has a much greater bioavailability than curcumin, with plasma levels derived from the same oral doses between 7 and 8 times higher. The enhanced bioavailability of tetrahydrocurcumin is largely attributed to its being stable even at a basic pH. On the contrary, curcumin is unstable in aqueous solutions with a pH greater than 7.0 and, therefore, is unstable in the intestinal tract, where absorption mainly occurs. It is hydrolyzed to degradation products of ferulic acid and vanillin. It is expected that a preparation that stabilizes curcumin at a slightly more basic pH will increase the bioavailability of solubilized curcumin up to 7 or 8 times. The combination of curcumin with an additional water-soluble antioxidant, such as ascorbate, can stabilize curcumin at a pH of 7.4.
Hemos testado diluciones en serie de ascorbato y pensamos que la estabilización es efectiva hasta 4 horas (un ciclo de absorción típico) con unos ratios de curcumina/ascorbato de hasta 16:1, produciéndose una ligera reducción de la eficacia entre 8:1 y 16:1. Por tanto, el suministro de un ratio de curcuminoide/antioxidante de aproximadamente 10:1 We have tested serial dilutions of ascorbate and think that stabilization is effective up to 4 hours (a typical absorption cycle) with curcumin / ascorbate ratios of up to 16: 1, resulting in a slight reduction in efficacy between 8: 1 and 16 :one. Therefore, the supply of a curcuminoid / antioxidant ratio of approximately 10: 1
o superior sería suficiente para evitar la hidrólisis durante la absorción y mejorar la biodisponibilidad. A modo de ejemplo, meramente enunciativo, un preparado que contiene 330 mg de curcumina (MW 368) tendría solamente 17,75 mg adicionales de ascorbato (MW 198). Por tanto, no es necesario añadir una cantidad prohibitiva de antioxidante al conjunto de una formulación. or higher would be enough to avoid hydrolysis during absorption and improve bioavailability. As an example, purely enunciative, a preparation containing 330 mg of curcumin (MW 368) would have only an additional 17.75 mg of ascorbate (MW 198). Therefore, it is not necessary to add a prohibitive amount of antioxidant to the whole of a formulation.
Algunos ejemplos de inhibidores de la glucuronidación incluyen la tetrahidrocurcumina, piperina (Bioperine®), Some examples of glucuronidation inhibitors include tetrahydrocurcumin, piperine (Bioperine®),
5 probenecid (Probene®), y diclofenaco. (Véase, por ejemplo, Uchaipichat V, Mackenzie PI, Guo XH, Gardner-Stephen D, Galetin A, Houston JB, Miners JO. Human udp-glucuronosyltransferases: isoform selectivity and kinetics of 4-methylumbelliferone and 1-naphthol glucuronidation, effects of organic solvents, and inhibition by diclofenac and probenecid. DrugMetab Dispos. 2004 Apr;32(4):413-23; Vree TB, van den Biggelaar-Martea M, Verwey-van Wissen CP, van Ewijk-Beneken Kolmer EW. Probenecid inhibits the glucuronidation of indomethacin and O5 probenecid (Probene®), and diclofenac. (See, for example, Uchaipichat V, Mackenzie PI, Guo XH, Gardner-Stephen D, Galetin A, Houston JB, Miners JO. Human udp-glucuronosyltransferases: isoform selectivity and kinetics of 4-methylumbelliferone and 1-naphthol glucuronidation, effects of organic solvents, and inhibition by diclofenac and probenecid. DrugMetab Dispos. 2004 Apr; 32 (4): 413-23; Vree TB, van den Biggelaar-Martea M, Verwey-van Wissen CP, van Ewijk-Beneken Kolmer EW. Probenecid inhibits the glucuronidation of indomethacin and O
10 desmethylindomethacin in humans. A pilot experiment. Pharm World Sci. 1994 Feb 18;16(1):22-6.) También se pueden emplear mezclas de inhibidores. La curcumina y la tetrahidrocurcumina se eliminan rápidamente mediante la glucuronidación de primer paso y se ha documentado que la glucuronidación con piperina mejora la biodisponibilidad de curcumina en seres humanos. No obstante, la adición de un inhibidor de la glucuronidación plantea problemas de interacciones con otros muchos fármacos que se eliminan a través de la glucuronidación. La presente invención 10 desmethylindomethacin in humans. A pilot experiment Pharm World Sci. 1994 Feb 18; 16 (1): 22-6.) Mixtures of inhibitors can also be used. Curcumin and tetrahydrocurcumin are rapidly eliminated by first-pass glucuronidation and it has been documented that glucuronidation with piperine improves the bioavailability of curcumin in humans. However, the addition of a glucuronidation inhibitor poses problems of interactions with many other drugs that are eliminated through glucuronidation. The present invention
15 puede mejorar la biodisponibilidad con este inhibidor, aunque se incluye como componente opcional en algunas formulaciones. 15 may improve bioavailability with this inhibitor, although it is included as an optional component in some formulations.
A pesar de su reducida biodisponibilidad, la administración oral de curcumina in vivo puede inhibir de forma competitiva y temporal la glucuronidación de otros fármacos, como el ácido micofenólico. (Basu et al Nikhil K. Basu, 20 Labanyamoy Kole, Shigeki Kubota, and Ida S..Owens, Human UDP-Glucuronosyltransferases Show Atypical Metabolism of Mycophenolic Acid and Inhibition by Curcumin. Drug Metabolism and Disposition 32:768-773, 2004). Se prevé que la tetrahidrocurcumina, que ofrece unos niveles entre 7 y 8 veces más elevados, ofrecerá una biodisponibilidad y estabilidad mucho mayores y que, por tanto, será más efectiva que la curcumina. Por otra parte, se prevé que la tetrahidrocurcumina protegerá a la curcumina frente a la glucuronidación. Asimismo, los datos de 25 nuestro bioensayo in vitro muestran que, a unos ratios de 1:1, la tetrahidrocurcumina y la curcumina establecen sinergias juntas in vitro. Por tanto, la formulación de tetrahidrocurcumina con curcumina a unos ratios molares de 1:1 Despite its reduced bioavailability, oral administration of curcumin in vivo can competitively and temporarily inhibit glucuronidation of other drugs, such as mycophenolic acid. (Basu et al Nikhil K. Basu, 20 Labanyamoy Kole, Shigeki Kubota, and Ida S..Owens, Human UDP-Glucuronosyltransferases Show Atypical Metabolism of Mycophenolic Acid and Inhibition by Curcumin. Drug Metabolism and Disposition 32: 768-773, 2004) . Tetrahydrocurcumin, which offers levels between 7 and 8 times higher, is expected to offer much greater bioavailability and stability and, therefore, will be more effective than curcumin. On the other hand, it is anticipated that tetrahydrocurcumin will protect curcumin against glucuronidation. Likewise, data from our in vitro bioassay show that, at a rate of 1: 1, tetrahydrocurcumin and curcumin establish synergies together in vitro. Therefore, the formulation of tetrahydrocurcumin with curcumin at a molar ratios of 1: 1
o superiores mejorará la biodisponibilidad de la curcumina y proporcionará una eficacia asociada a la sinergia. or higher will improve the bioavailability of curcumin and provide efficacy associated with synergy.
La glucuronidación y sulfatación de curcuminoides también se puede inhibir esterificando un ácido graso u otro Glucuronidation and sulfation of curcuminoids can also be inhibited by esterifying one fatty acid or another
30 grupo acilo con uno o ambos hidroxilos en los dos grupos metoxifenol que son los objetivos de la glucuronidación y sulfatación enzimáticas rápidas. Los grupos éster de bloqueo serán eliminados entonces del éster del profármaco de curcuminoide in vivo mediante esterasas en los tejidos diana, proporcionando curcumina libre. En principio, se puede utilizar cualquier ácido graso para la esterificación. Dado que nuestros datos demuestran sinergias efectivas in vivo entre el ácido graso omega-3 y el ácido docosahexaenoico (DHA) y la curcumina en un modelo de Alzheimer, el 30 acyl group with one or both hydroxyls in the two methoxyphenol groups that are the targets of rapid enzymatic glucuronidation and sulphation. The blocking ester groups will then be removed from the curcuminoid prodrug ester in vivo by esterases in the target tissues, providing free curcumin. In principle, any fatty acid can be used for esterification. Since our data demonstrate effective synergies in vivo between omega-3 fatty acid and docosahexaenoic acid (DHA) and curcumin in an Alzheimer's model, the
35 DHA resulta una opción atractiva. El DHA no solamente es asimilado selectivamente por el cerebro, donde la curcumina es neuroprotectora en múltiples sistemas, sino que también puede dirigir los fármacos hacia las células tumorales, un objetivo clínicamente importante de la curcumina. (Para el uso de DHA dirigido a los fármacos para el cáncer lipofílico contra las células tumorales, véase Bradley MO, Swindell CS, Anthony FH, Witman PA, Devanesan P, Webb NL, Baker SD, Wolff AC, Donehower RC, Tumor targeting by conjugation of DHA to paclitaxel. J Control 35 DHA is an attractive option. DHA is not only selectively assimilated by the brain, where curcumin is neuroprotective in multiple systems, but it can also direct drugs to tumor cells, a clinically important target of curcumin. (For the use of DHA directed at lipophilic cancer drugs against tumor cells, see Bradley MO, Swindell CS, Anthony FH, Witman PA, Devanesan P, Webb NL, Baker SD, Wolff AC, Donehower RC, Tumor targeting by conjugation of DHA to paclitaxel. J Control
40 Release. 6 de julio de 2001;74(1-3):233-6; Harries M, O’Donnell A, Scurr M, Reade S, Cole C, Judson I, Greystoke A, Twelves C, Kaye S; Phase I/II study of DHA-paclitaxel in combination with carboplatin in patients with advanced malignant solid tumors. Br J Cancer. 1 de noviembre de 2004; 91(9): 1651-5.) Asimismo, los ácidos grados poliinsaturados de cadena larga como el DHA favorecen la administración del fármaco en los linfáticos, lo que reduce los problemas del metabolismo de primer paso. Por otra parte, los ácidos grasos poliinsaturados de cadena 40 Release July 6, 2001; 74 (1-3): 233-6; Harries M, O'Donnell A, Scurr M, Reade S, Cole C, Judson I, Greystoke A, Twelves C, Kaye S; Phase I / II study of DHA-paclitaxel in combination with carboplatin in patients with advanced malignant solid tumors. Br J Cancer. November 1, 2004; 91 (9): 1651-5.) Also, long-chain polyunsaturated acid acids such as DHA favor the administration of the drug in the lymphatics, which reduces the problems of first-pass metabolism. On the other hand, chain polyunsaturated fatty acids
45 larga, como el DHA, incrementan la administración del fármaco en el sistema linfático, lo que reduce los problemas de metabolismo de primer paso. Long, like DHA, increases the administration of the drug in the lymphatic system, which reduces the problems of first-pass metabolism.
De este modo, resulta posible sintetizar un "profármaco" de DHA-curcuminoide a partir de un curcuminoide (como curcumina) y un DHA, uniendo el DHA a la curcumina en un hidroxilo fenólico con una estequiometría de 1:1, 50 análoga a la empleada por Bradley et al 2001 para el paclitaxel. (Bradley MO, Webb NL, Anthony FH, Devanesan P, Witman PA, Hemamalini S, Chander MC, Baker SD, He L, Horwitz SB, Swindell CS. Tumor targeting by covalent conjugation of a natural fatty acid to paclitaxel. Clin Cancer Res. Octubre de 2001; 7(10):3229-38.) Alternativamente, el DHA se puede unir a la curcumina mediante un programa de múltiples pasos, análogo al empleado para unir la doxorubicina a la curcumina (Wang Y, Li L, Jiang W, Yang Z, Zhang Z. Synthesis and preliminary antitumor activity Thus, it is possible to synthesize a "prodrug" of DHA-curcuminoid from a curcuminoid (such as curcumin) and a DHA, joining the DHA to curcumin in a phenolic hydroxyl with a stoichiometry of 1: 1, 50 analogous to used by Bradley et al 2001 for paclitaxel. (Bradley MO, Webb NL, Anthony FH, Devanesan P, Witman PA, Hemamalini S, Chander MC, Baker SD, He L, Horwitz SB, Swindell CS. Tumor targeting by covalent conjugation of a natural fatty acid to paclitaxel. Clin Cancer Res October 2001; 7 (10): 3229-38.) Alternatively, DHA can be linked to curcumin through a multi-step program, analogous to that used to bind doxorubicin to curcumin (Wang Y, Li L, Jiang W, Yang Z, Zhang Z. Synthesis and preliminary antitumor activity
55 evaluation of a DHA and doxorubicin conjugate. Bioorg Med Chem Lett. 1 de junio de 2006; 16(11):2974-7.) Los ésteres de DHA-curcumina proporcionarán un DHA neuroprotector y una curcumina neuroprotectora con una vida útil superior y una biodisponibilidad mejorada. 55 evaluation of a DHA and doxorubicin conjugate. Bioorg Med Chem Lett. June 1, 2006; 16 (11): 2974-7.) DHA-curcumin esters will provide a neuroprotective DHA and a neuroprotective curcumin with superior shelf life and improved bioavailability.
Más generalmente, un éster curcuminoide, de conformidad con un aspecto de la invención, puede comprender el More generally, a curcuminoid ester, in accordance with one aspect of the invention, may comprise the
60 producto de esterificación de un curcuminoide y un ácido carboxílico RCOOH, donde R se selecciona de forma que el éster resultante no sea tóxico y esté sujeto a clivaje mediante una esterasa in vivo. Una clase preferible de ácidos carboxílicos a tal efecto son los ácidos grasos, especialmente los ácidos grasos esenciales, como el DHA (un ácido graso omega-3). Los monoglicéridos, diglicéricos y triglicéridos son otros ejemplos de ácidos carboxílicos adecuados para la producción de profármacos de curcuminoides. The esterification product of a curcuminoid and a carboxylic acid RCOOH, where R is selected so that the resulting ester is not toxic and is subject to cleavage by an in vivo esterase. A preferable class of carboxylic acids for this purpose are fatty acids, especially essential fatty acids, such as DHA (an omega-3 fatty acid). Monoglycerides, diglycerides and triglycerides are other examples of carboxylic acids suitable for the production of curcuminoid prodrugs.
65 El curcuminoide se solubiliza utilizando cualquier número de vehículos solubilizantes en agua. Para los fines del presente, "vehículo solubilizante en agua" se refiere a un agente, composición, compuesto o medio que proporciona un curcuminoide en una forma más soluble en agua o dispersable en agua, o que interactúa con el curcuminoide 65 Curcuminoid is solubilized using any number of water solubilizing vehicles. For the purposes of the present, "water solubilizing vehicle" refers to an agent, composition, compound or medium that provides a curcuminoid in a more water soluble or water dispersible form, or that interacts with the curcuminoid
5 para imprimir una mayor dispersabilidad o solubilidad en agua. En términos generales, dos ejemplos de categorías de vehículos incluyen las micelas lipídicas y los aceites microencapsulados. 5 to print greater dispersibility or water solubility. In general terms, two examples of vehicle categories include lipid micelles and microencapsulated oils.
Las micelas lipídicas que contienen un curcuminoide se pueden fabricar con cualquiera de una variedad de lípidos. Algunos ejemplos, a título meramente enunciativo, incluyen (i) ácidos grasos, como ácido esteárico; (ii) fosfolípidos, por ejemplo, fosfoglicéridos, como fosfatidilcolina ("PC"); fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol; (iii) ácidos biliares, por ejemplo, ácido desoxicólico (desoxicolato) y conjugados de los mismos (por ejemplo, conjugados de aminoácidos, como glicocolato y taurocolato); (iv) aceites comestibles, especialmente aceites saludables, por ejemplo, aceites vegetales, aceite de oliva, aceite de colza, aceite de pescado; (v) trigliceroles; (vi) mezclas de cualquiera de estos y/u otros lípidos y derivados, por ejemplo, sales farmacéuticamente aceptables, hidratos y Lipid micelles containing a curcuminoid can be manufactured with any of a variety of lipids. Some examples, by way of example only, include (i) fatty acids, such as stearic acid; (ii) phospholipids, for example, phosphoglycerides, such as phosphatidylcholine ("PC"); phosphatidylethanolamine, phosphatidylinositol; (iii) bile acids, for example, deoxycholic acid (deoxycholate) and conjugates thereof (for example, amino acid conjugates, such as glycocholate and taurocholate); (iv) edible oils, especially healthy oils, for example, vegetable oils, olive oil, rapeseed oil, fish oil; (v) triglycerols; (vi) mixtures of any of these and / or other lipids and derivatives, for example, pharmaceutically acceptable salts, hydrates and
15 conjugados de los mismos. La combinación de un fosfolípido (por ejemplo, PC o lecitina de soja o lecitina de huevo) y otro tensioactivo, como ácido biliar/sal (por ejemplo, desoxicolato, taurocolato); copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno (Poloxámero 188, Poloxámero 182, Poloxámero 407, Poloxamina 908), o copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno de sorbitán (Polisorbato 20, Polisorbato a60, Polisorbato 80)) resulta particularmente útil. Otros lípidos útiles incluyen la lecitina natural (una mezcla de glicolípidos, triglicéridos y fosfolípidos, incluyendo PC). Por lo general, se prefieren los compuestos de cadena larga a los compuestos de cadena corta cuando la composición se proporciona en forma de emulsión. 15 conjugates thereof. The combination of a phospholipid (for example, PC or soy lecithin or egg lecithin) and another surfactant, such as bile acid / salt (for example, deoxycholate, taurocholate); propylene oxide / ethylene oxide copolymers (Poloxamer 188, Poloxamer 182, Poloxamer 407, Poloxamine 908), or propylene oxide / ethylene oxide sorbitan copolymers (Polysorbate 20, Polysorbate a60, Polysorbate 80)) is particularly useful. Other useful lipids include natural lecithin (a mixture of glycolipids, triglycerides and phospholipids, including PC). Generally, long chain compounds are preferred over short chain compounds when the composition is provided in the form of an emulsion.
En una realización, se preparan las micelas utilizando un protocolo modificado de Began et al 1999. (Began G, Sudharshan E, TJdaya Sankar K, Appu Rao AG. Interaction of curcumin with phosphatidylcholine: A In one embodiment, micelles are prepared using a modified protocol from Began et al 1999. (Began G, Sudharshan E, TJdaya Sankar K, Appu Rao AG. Interaction of curcumin with phosphatidylcholine: A
25 spectrofluorometric study. J Agric Food Chem., diciembre de 1999; 47(12):4992-7.) De este modo, las micelas de PC-curcumina se pueden preparar utilizando una mezcla de fosfatidilcolina (PC) y desoxicolato (DOC), a un ratio molar de DOC/PC de 2.0. Se añade curcumina (10 mg) a la mezcla de DOC/PC, se solubilizan juntos en una mezcla de cloroformo/metanol (2:1 por volumen). Posteriormente se evapora la mezcla y se seca con nitrógeno. La película fina resultante es resuspendida en 2 ml de solución tampón de fosfatos (PBS), a un pH de 7.4 y, a continuación, la solución (5 mg/ml) se somete a ultrasonidos durante 5 minutos utilizando un baño de ultrasonidos. 25 spectrofluorometric study. J Agric Food Chem., December 1999; 47 (12): 4992-7.) Thus, PC-curcumin micelles can be prepared using a mixture of phosphatidylcholine (PC) and deoxycholate (DOC), at a DOC / PC molar ratio of 2.0. Curcumin (10 mg) is added to the DOC / PC mixture, solubilized together in a chloroform / methanol mixture (2: 1 by volume). Subsequently, the mixture is evaporated and dried with nitrogen. The resulting thin film is resuspended in 2 ml of phosphate buffer solution (PBS), at a pH of 7.4 and then the solution (5 mg / ml) is subjected to ultrasound for 5 minutes using an ultrasonic bath.
Began et al realizó todos los experimentos in vitro utilizando un ratio molar de 2:1 de DOC/ PC, y averiguó que las micelas se saturaban de curcumina a un ratio molar de 6:1 o 7:1 de PC/curcumina. Por lo contrario, en una realización de la invención, las micelas se forman con un ratio molar de DOC/PC de 3,7:1 y un ratio molar de Began et al performed all the experiments in vitro using a 2: 1 molar ratio of DOC / PC, and found that the micelles were saturated with curcumin at a molar ratio of 6: 1 or 7: 1 of PC / curcumin. In contrast, in one embodiment of the invention, micelles are formed with a DOC / PC molar ratio of 3.7: 1 and a molar ratio of
35 PC/curcumina de 1:3,33 (véase el Ejemplo 1). En general, se emplean ratios de tensioactivo/lípido (por ejemplo, ratios de DOC/PC) de 1:1 a 4:1. Teóricamente, la biodisponibilidad se puede continuar mejorando mediante el aumento del ratio de PC/curcumina, hasta un ratio de saturación de 6:1, pero el volumen de PC reducirá la cantidad de curcumina que se puede obtener por cápsula de 1 gramo. 35 pcs / curcumin of 1: 3.33 (see Example 1). In general, surfactant / lipid ratios (eg DOC / PC ratios) of 1: 1 to 4: 1 are used. Theoretically, bioavailability can be further improved by increasing the PC / curcumin ratio, to a saturation ratio of 6: 1, but the PC volume will reduce the amount of curcumin that can be obtained per 1 gram capsule.
En algunas realizaciones, las micelas también contienen uno de los antioxidantes, o ambos, y el inhibidor de la glucuronidación. Alternativamente, los dos últimos componentes se añaden a la composición tras la formación de la micela. En cualquiera de los casos, las micelas se pueden administrar en diversas formas clínicamente viables (por ejemplo, diluidas en salino y administradas en forma de líquido; conjugadas con un aglutinante y otros excipientes, y administradas en forma de cápsula, etc.). In some embodiments, the micelles also contain one of the antioxidants, or both, and the glucuronidation inhibitor. Alternatively, the last two components are added to the composition after micelle formation. In either case, the micelles can be administered in various clinically viable forms (for example, diluted in saline and administered in liquid form; conjugated with a binder and other excipients, and administered in capsule form, etc.).
45 También resulta posible formar micelas lipídicas in vivo, por ejemplo disolviendo un curcuminoide en un aceite comestible, añadiendo un antioxidante y un inhibidor de la glucuronidación; microencapsulando los componentes combinados y permitiendo que los ácidos biliares formen micelas in vivo. It is also possible to form lipid micelles in vivo, for example by dissolving a curcuminoid in an edible oil, adding an antioxidant and a glucuronidation inhibitor; microencapsulating the combined components and allowing bile acids to form micelles in vivo.
La segunda categoría amplia de "vehículos solubilizantes en agua" son los aceites microencapsulados, en los que las microgotas de un aceite no tóxico, preferiblemente un aceite comestible, en especial aceites saludables (por ejemplo, aceites vegetales, aceite de oliva, aceite de colza y aceite de pescado) se rodean de un revestimiento, una ampolla u otra membrana que sea soluble en agua o se descomponga en agua. Los aceites microencapsulados son conocidos en el campo farmacéutico y se pueden preparar mediante diversos métodos, incluyendo el revestimiento The second broad category of "water-soluble vehicles" are microencapsulated oils, in which the micro-drops of a non-toxic oil, preferably an edible oil, especially healthy oils (for example, vegetable oils, olive oil, rapeseed oil and fish oil) are surrounded by a coating, blister or other membrane that is water soluble or decomposes in water. Microencapsulated oils are known in the pharmaceutical field and can be prepared by various methods, including coating.
55 por suspensión en aire, la extrusión centrífuga, la boquilla de vibración y el secado por atomización. En una realización, el revestimiento se disuelve o se descompone en el tracto GI con cinética de orden cero o cinética de primer orden. Los aceites microencapsulados se pueden administrar por vía oral (por ejemplo, con la formulación deseada para proporcionar una cápsula u otro sistema de administración) o mediante otra vía de administración apropiada. Las partículas se pueden estabilizar con polisorbato 80, por ejemplo, cápsulas de gel estándar o también se pueden utilizar cápsulas de gel recubiertas de chitosán para contener las formulaciones y promover la administración intestinal. 55 by air suspension, centrifugal extrusion, vibration nozzle and spray drying. In one embodiment, the coating dissolves or decomposes in the GI tract with zero order kinetics or first order kinetics. Microencapsulated oils may be administered orally (for example, with the desired formulation to provide a capsule or other administration system) or by another appropriate route of administration. The particles can be stabilized with polysorbate 80, for example, standard gel capsules or chitosan coated gel capsules can also be used to contain the formulations and promote intestinal administration.
En otra realización de la invención, la composición se proporciona en forma de nanopartículas lipídicas sólidas (SLN), que se pueden administrar mediante diversas formas clínicas, por ejemplo en cápsulas de gel, o mediante la 65 formulación con uno o más aglutinantes u otros excipientes. La preparación de SLN es conocida en el campo. Véase, por ejemplo, Luo, Y., Ren, L., Zhao, X., Qin, J., Solid Lipid Nanoparticles For Enhancing Vinpocetine's Oral In another embodiment of the invention, the composition is provided in the form of solid lipid nanoparticles (SLN), which can be administered by various clinical forms, for example in gel capsules, or by formulation with one or more binders or other excipients. . SLN preparation is known in the field. See, for example, Luo, Y., Ren, L., Zhao, X., Qin, J., Solid Lipid Nanoparticles For Enhancing Vinpocetine's Oral
Bioavailability, J. Controlled Release, 114 (2006) 53-59 (disponible en línea, en www.sciencedirect.com). Algunos ejemplos ilustrativos de lípidos adecuados para la SLN incluyen: triacilgliceroles, como tricaprina, trilaurina, trimiristina, tripalmitina, tristearina; acilgliceroles, como monoestearato de glicerol, behenato de glicerol, palmitoestearato de glicerol; ácidos grasos, como ácido esteárico, ácido palmítico, ácido decanoico, ácido behénico; ceras, como palmitato de cetilo; complejos cíclicos, como ciclodextrina, para-acil-calix-arenos; y combinaciones de los mismos. Bioavailability, J. Controlled Release, 114 (2006) 53-59 (available online, at www.sciencedirect.com). Some illustrative examples of lipids suitable for SLN include: triacylglycerols, such as tricaprine, trilaurine, trimiristine, tripalmitin, tristearin; acylglycerols, such as glycerol monostearate, glycerol behenate, glycerol palmitoestearate; fatty acids, such as stearic acid, palmitic acid, decanoic acid, behenic acid; waxes, such as cetyl palmitate; cyclic complexes, such as cyclodextrin, para-acyl-calix-arenes; and combinations of the same.
Algunos ejemplos de tensioactivos adecuados incluyen los siguientes: fosfolípidos, como lecitina de soja, lecitina de huevo, fosfatidilcolina; copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno, como Poloxámero 188, Poloxámero 182, Poloxámero 407, Poloxamina 908; copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno de sorbitán, como Polisorbato 20, Polisorbato 60, Polisorbato 80; polímeros de alcohol polieter alquilarilo, como tiloxapol. Some examples of suitable surfactants include the following: phospholipids, such as soy lecithin, egg lecithin, phosphatidylcholine; propylene oxide / ethylene oxide copolymers, such as Poloxamer 188, Poloxamer 182, Poloxamer 407, Poloxamine 908; propylene oxide / sorbitan ethylene oxide copolymers, such as Polysorbate 20, Polysorbate 60, Polysorbate 80; polymers of alkylaryl polyether alcohol, such as tyloxapol.
Algunos ejemplos de cotensioactivos adecuados incluyen los siguientes: colato de sodio, glicocolato de sodio, taurocolato de sodio, taurodesoxicolato de sodio. Some examples of suitable co-surfactants include the following: sodium cholate, sodium glycocholate, sodium taurocholate, sodium taurodeoxycholate.
Existen múltiples maneras de preparar formulaciones de SLN. Solamente a modo de ejemplo general, se puede utilizar la homogeneización por calor, que consiste en calentar un lípido aproximadamente a 10 grados por encima de su temperatura de fusión, añadir un fármaco lipofílico y disolverlo en el lípido, añadir un tensioactivo a un ratio tensioactivo/lípido de 1:1 a 2:1, enfriar la combinación y, a continuación, dispersarla por ultrasonidos (tamaño de partícula típico: ~ 100 mm). Este método se puede reproducir a mayor escala con facilidad. (Sin embargo, los métodos de evaporación son más difíciles de reproducir a mayor escala.) Por lo general, en el caso de tensioactivos como la lecitina, el desoxicolato, taurocolato o tensioactivos comerciales como Tureen 80 y aceite de ricino hidrogenado polioxietilenado (Cremaphor), al incrementar el ratio de tensioactivo/lípido hasta 1,5:1,75 o incluso 2:1 tiende a reducirse el tamaño de las partículas y a mejorar la absorción. Los tensioactivos naturales son preferibles, al menos en parte, porque la curcumina se comercializa normalmente como nutracéutico y existe la percepción de que "lo natural" es más seguro. There are multiple ways to prepare SLN formulations. By way of general example only, heat homogenization can be used, which consists of heating a lipid at approximately 10 degrees above its melting temperature, adding a lipophilic drug and dissolving it in the lipid, adding a surfactant to a surfactant ratio. / lipid 1: 1 to 2: 1, cool the combination and then disperse it by ultrasound (typical particle size: ~ 100 mm). This method can be reproduced on a larger scale with ease. (However, evaporation methods are more difficult to reproduce on a larger scale.) Generally, in the case of surfactants such as lecithin, deoxycholate, taurocholate or commercial surfactants such as Tureen 80 and polyoxyethylene hydrogenated castor oil (Cremaphor) , increasing the ratio of surfactant / lipid to 1.5: 1.75 or even 2: 1 tends to reduce particle size and improve absorption. Natural surfactants are preferable, at least in part, because curcumin is normally marketed as nutraceutical and there is a perception that "the natural" is safer.
Eficacia. In vivo , los datos adquiridos de la administración a ratones de curcumina recién disuelta en una base (0,5M de NaOH) y diluida rápidamente en una PBS neutralizante (donde se mantiene estable), administrada mediante sonda o por vía i.p. o i.m., demostraron que los niveles plasmáticos en el rango micromolar de 0,25-0,5 proporcionaban unos niveles cerebrales suficientes como para alcanzar las IC50 para una inhibición de -50% de IL1β proinflamatoria, iNOS y una quinasa MAP asociada a la muerte celular (quinasa c-Jun activa (p)JNK). Effectiveness. In vivo, data acquired from administration to mice of freshly dissolved curcumin on a base (0.5M NaOH) and rapidly diluted in a neutralizing PBS (where it remains stable), administered by probe or via i.p. or im, demonstrated that plasma levels in the micromolar range of 0.25-0.5 provided sufficient brain levels to reach IC50 for a 50% inhibition of proinflammatory IL1β, iNOS and a MAP kinase associated with death cellular (active c-Jun kinase (p) JNK).
Estableciendo una comparación, basada en peso de fármaco/peso corporal, que generalmente exagera las dosis en seres humanos, esto supone 1 mg/30 g = 33,3 mg/kg y se traduce aproximadamente en 2,5 g para una persona de 75 kg, lo que se encuentra dentro del rango administrado a los pacientes en ensayos clínicos. Establishing a comparison, based on drug weight / body weight, which generally exaggerates doses in humans, this means 1 mg / 30 g = 33.3 mg / kg and translates approximately to 2.5 g for a person of 75 kg, which is within the range administered to patients in clinical trials.
De este modo, un ejemplo de una formulación práctica que combina los tres principios (solubilización con lípido, protección con antioxidante e inhibición competitiva y sinergia con tetrahidrocurcumina) para seres humanos sería 165 mg de curcumina, 165 mg de tetrahidrocurcumina, 17,7 mg de antioxidante estabilizante (ascorbato, lipoato, NAC, GSH, etc.), y el resto de micelas de DOC/PC como se ha mencionado anteriormente o en forma de otros lípidos anfifílicos, de una cápsula de 1 g. También pueden estar presentes aglutinantes, adyuvantes de procesamiento y otros excipientes. Thus, an example of a practical formulation that combines the three principles (lipid solubilization, antioxidant protection and competitive inhibition and synergy with tetrahydrocurcumin) for humans would be 165 mg curcumin, 165 mg tetrahydrocurcumin, 17.7 mg stabilizing antioxidant (ascorbate, lipoate, NAC, GSH, etc.), and the rest of DOC / PC micelles as mentioned above or in the form of other amphiphilic lipids, of a 1 g capsule. Binders, processing aids and other excipients may also be present.
A continuación se recogen formulaciones de curcuminoide seleccionadas que se pueden preparar de conformidad con la presente invención. Next, selected curcuminoid formulations are collected which can be prepared in accordance with the present invention.
Fórmula 1. Micelas de curcumina/tetrahidrocurcumina con PC-DHA Formula 1. Curcumin / tetrahydrocurcumin micelles with PC-DHA
Curcumina, tetrahidrocurcumina (favorece la absorción, establece sinergias con la curcumina), fosfatidilcolina (emulsiona, forma micelas con sales de desoxicolato, favorece notablemente la absorción), ácido docosahexaenoico (de aceite marino, establece sinergias con la curcumina, facilita la administración de curcumina en el cerebro o los tumores), un antioxidante o combinación de antioxidantes (vitamina C o vitamina C lipidada, ácido alfa-lipoico, vitamina E) (empleados para estabilizar y reciclar la curcumina, manteniendo su estabilidad y evitando que se convierta en un prooxidante en la cápsula o en el organismo). Curcumin, tetrahydrocurcumin (promotes absorption, establishes synergies with curcumin), phosphatidylcholine (emulsifies, forms micelles with deoxycholate salts, notably promotes absorption), docosahexaenoic acid (from marine oil, establishes synergies with curcumin, facilitates the administration of curcumin in the brain or tumors), an antioxidant or combination of antioxidants (vitamin C or lipidated vitamin C, alpha-lipoic acid, vitamin E) (used to stabilize and recycle curcumin, maintaining its stability and preventing it from becoming a prooxidant in the capsule or in the body).
Fórmula 2. Micela de curcumina con PC-DHA Formula 2. Curcumin Micella with PC-DHA
Curcumina (nosotros hemos determinado que el 25% de los curcuminoides en plasma se convierten naturalmente en tetrahidrocurcumina, que favorece la absorción y establece sinergias con la curcumina), fosfatidilcolina, ácido docosahexaenoico, un antioxidante o combinación de antioxidantes (vitamina C o vitamina C lipidada, ácido alfalipoico, vitamina E). Curcumin (we have determined that 25% of plasma curcuminoids naturally convert to tetrahydrocurcumin, which favors absorption and establishes synergies with curcumin), phosphatidylcholine, docosahexaenoic acid, an antioxidant or combination of antioxidants (vitamin C or lipidated vitamin C , alfalipoic acid, vitamin E).
Fórmula 3. Curcumina con DHA/aceite de oliva Formula 3. Curcumin with DHA / olive oil
Curcumina, ácido docosahexaenoico, un antioxidante o combinación de antioxidantes (vitamina C o vitamina C Curcumin, docosahexaenoic acid, an antioxidant or combination of antioxidants (vitamin C or vitamin C
lipidada, ácido alfa-lipoico, vitamina E). Nuestros datos revelan que cuando la curcumina se disuelve en aceite, la curcumina plasmática se mantiene en niveles bajos, aunque la curcumina en glóbulos rojos se mantiene bastante elevada, lo que explica la biodisponibilidad a pesar de unos niveles plasmáticos insignificantes. Ningún otro grupo ha documentado esta observación fundamental, que parece ser el método más sencillo de fomentar la biodisponibilidad. Se pueden emplear otros aceites saludables (aceite de pescado, aceite de colza, otros aceites con un elevado contenido en omega-3). En esta formulación, la curcumina disuelta en aceite puede ser microencapsulada. lipidated, alpha-lipoic acid, vitamin E). Our data reveal that when curcumin dissolves in oil, plasma curcumin remains at low levels, although curcumin in red blood cells remains quite high, which explains bioavailability despite insignificant plasma levels. No other group has documented this fundamental observation, which seems to be the simplest method of promoting bioavailability. Other healthy oils (fish oil, rapeseed oil, other oils with a high omega-3 content) can be used. In this formulation, the curcumin dissolved in oil can be microencapsulated.
Fórmula 4. Éster de curcumina-DHA Formula 4. Curcumin-DHA ester
Profármaco. Un nuevo compuesto que resuelve los problemas de la biodisponibilidad de curcumina y de la eficacia en seres humanos, que ofrece una absorción oral óptima, actividades antioxidantes en el cerebro, propiedades antiamiloidogénicas (por ejemplo, el DHA reduce la producción y acumulación de amiloide), y resistencia a la glucuronidación. La composición puede ser en forma de micela, SLN u otra formulación. Prodrug A new compound that solves the problems of curcumin bioavailability and efficacy in humans, which offers optimal oral absorption, antioxidant activities in the brain, antiamyloidogenic properties (for example, DHA reduces the production and accumulation of amyloid), and glucuronidation resistance. The composition may be in the form of a micelle, SLN or other formulation.
Fórmula 5. Éster de curcumina-DHA y éster de tetrahidrocurcumina-DHA Formula 5. Curcumin-DHA ester and tetrahydrocurcumin-DHA ester
Otro profármaco con estabilidad y disponibilidad oral mejoradas. Another prodrug with improved oral stability and availability.
Fórmula 6. Curcumina-SLN Formula 6. Curcumin-SLN
Utilizando grasas con un punto de fusión elevado, se pueden producir formulaciones de curcuminoide solubilizadas y resistentes a la hidrolisis en forma de nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) clínicamente viables, con un lípido en fase interna, un fármaco (curcuminoide), un tensioactivo y un cotensioactivo. Using fat with a high melting point, solubilized and hydrolysis resistant curcuminoid formulations can be produced in the form of clinically viable solid lipid nanoparticles (SLN), with an internal phase lipid, a drug (curcuminoid), a surfactant and a co-surfactant
Además de las composiciones aquí proporcionadas, la invención proporciona asimismo un método para tratar diversas enfermedades, particularmente neurodegenerativas, enfermedades asociadas con la edad, como la enfermedad de Alzheimer. En una realización, el método comprende la administración a un ratón, una rata, un ser humano u otro mamífero de una dosis efectiva de un curcuminoide, donde el curcuminoide se proporciona en forma de una composición aquí descrita, por ejemplo, en forma de micelas lipídicas, aceites microencapsulados, SLN, etc., y opcionalmente en forma de gel, cápsula o líquido. Para los seres humanos, la mayoría de las actividades de la curcumina requieren unos niveles de 100-2.000 nanomolares (0,1-2 micromolares). In addition to the compositions provided herein, the invention also provides a method for treating various diseases, particularly neurodegenerative, age-associated diseases, such as Alzheimer's disease. In one embodiment, the method comprises administration to a mouse, a rat, a human being or another mammal of an effective dose of a curcuminoid, where the curcuminoid is provided in the form of a composition described herein, for example, in the form of micelles. lipids, microencapsulated oils, SLN, etc., and optionally in the form of gel, capsule or liquid. For humans, most curcumin activities require levels of 100-2,000 nanomolars (0.1-2 micromolars).
La inclusión de un lípido solubilizante aumenta en gran medida los niveles de curcumina en plasma y glóbulos rojos. En un experimento, se prepararon micelas de DHA/lecitina en una proporción de 1:1, poniendo la curcumina en DHA caliente (55ºC) y sometiéndola a ultrasonidos para dispersar la curcumina proporcionada por las micelas de PC-DHA (pero sin un antioxidante ni un inhibidor de la glucuronidación independiente), y se consiguió una concentración de curcumina de 0,29 mg/ml en plasma y de 0,96 en glóbulos rojos (0,8 y 2,6 mm, respectivamente). Por lo contrario, utilizando la formulación de Sabinsa (con piperina, pero sin vehículo solubilizante en agua) se obtuvo una concentración de curcumina de 0,17 mg/ml en plasma (0,46 mm). Los ácidos grasos de cadena larga, particularmente los insaturados como el DHA, han añadido valor en lo que respecta al direccionamiento de los fármacos lipofílicos al sistema linfático y a la reducción de las pérdidas elevadas en el metabolismo de primer paso. The inclusion of a solubilizing lipid greatly increases the levels of curcumin in plasma and red blood cells. In one experiment, DHA / lecithin micelles were prepared in a ratio of 1: 1, placing the curcumin in hot DHA (55 ° C) and sonicating it to disperse the curcumin provided by the PC-DHA micelles (but without an antioxidant or an independent glucuronidation inhibitor), and a curcumin concentration of 0.29 mg / ml in plasma and 0.96 in red blood cells (0.8 and 2.6 mm, respectively) was achieved. On the contrary, using the Sabinsa formulation (with piperine, but without a water-solubilizing vehicle) a curcumin concentration of 0.17 mg / ml in plasma (0.46 mm) was obtained. Long-chain fatty acids, particularly unsaturated fatty acids such as DHA, have added value with regard to the direction of lipophilic drugs to the lymphatic system and the reduction of high losses in first-pass metabolism.
Ejemplos Examples
A continuación se incluyen ejemplos ilustrativos de la invención, su preparación y su uso in vivo. Illustrative examples of the invention, its preparation and its use in vivo are included below.
Materiales materials
El ácido esteárico, la L-fosfatidilcolina (lecitina), el taurocolato de sodio, el desoxicolato y el agua nanopura doblemente destilada (dd) son de Sigma. El DHA y la curcumina (97%) son de Cayman Quemicals (Michigan, MI). La tetrahidrocurcumina (99%) es de Sabinsa Corporation (Piscataway, NJ). Stearic acid, L-phosphatidylcholine (lecithin), sodium taurocholate, deoxycholate and doubly distilled nanopure water (dd) are from Sigma. DHA and curcumin (97%) are from Cayman Quemicals (Michigan, MI). Tetrahydrocurcumin (99%) is from Sabinsa Corporation (Piscataway, NJ).
Protocolo general para nanopartículas -Homogeneización por calor (modificado de Bocca et al., 1998) General protocol for nanoparticles - Heat homogenization (modified from Bocca et al., 1998)
- 1.one.
- Preparar un baño de agua a unos 75-80ºC para fundir el lípido. Prepare a water bath at about 75-80 ° C to melt the lipid.
- 2. 2.
- Medir los lípidos, tensioactivos y el agua por cada fórmula de ensayo y tamaño de lote. Measure lipids, surfactants and water for each test formula and batch size.
- 3. 3.
- Añadir el lípido en fase interna (ácido esteárico o DHA) y el fármaco y la lecitina (tensioactivo) con agitador magnético para vaciar el recipiente revestido. Add the internal phase lipid (stearic acid or DHA) and the drug and lecithin (surfactant) with magnetic stirrer to empty the coated vessel.
- 4. Four.
- Añadir taurocolato de sodio (cotensioactivo) al agua y continuar agitando. Add sodium taurocholate (co-surfactant) to the water and continue stirring.
- 5. 5.
- Calentar la solución de agua dd a 75ºC sobre una placa calentada. Heat the water solution dd at 75 ° C on a heated plate.
- 6. 6.
- Una vez que el lípido se ha fundido, añadir la solución de agua al recipiente revestido. Once the lipid has melted, add the water solution to the coated container.
- 7. 7.
- Dejar que la solución de lípido/agua combinada se equilibre a 75ºC. Allow the combined lipid / water solution to equilibrate at 75 ° C.
- 8. 8.
- Dispersar la solución en un homogeneizador de rotor-estátor Ika Ultra-Turrax T 18 (con rotor-estátor de 19 mm) a 30.000 rpm durante 2 minutos. Disperse the solution in an Ika Ultra-Turrax T 18 rotor-stator homogenizer (with 19mm rotor-stator) at 30,000 rpm for 2 minutes.
- 9. 9.
- Inyectar/dispersar rápidamente 1 ml de microemulsión templada a través de una aguja de pequeño calibre Quickly inject / disperse 1 ml of tempered microemulsion through a small gauge needle
en 10-20 ml de agua dd a 2ºC en un vial de vidrio con agitación constante. in 10-20 ml of water dd at 2 ° C in a glass vial with constant agitation.
- 10. 10.
- Lavar tres veces en agua dd mediante diafiltración, utilizando un aparato TCF2 con una membrana de corte YM100kD (Amicon, Danvers, Ma). Wash three times in water dd by diafiltration, using a TCF2 device with a YM100kD cutting membrane (Amicon, Danvers, Ma).
- 11. eleven.
- Almacenar el producto de la nanopartícula lipídica a 2ºC. Store the product of the lipid nanoparticle at 2 ° C.
5 12. Medir el tamaño de la partícula. 5 12. Measure the particle size.
Optimización. A fin de conseguir un objetivo de 100 nm de tamaño para la administración parenteral y un objetivo de polidispersidad de 0,10, por lo general se ha seleccionado ácido esteárico como el lípido a utilizar. No obstante, para la administración oral pueden resultar aceptables las partículas de mayor tamaño. Las cantidades absolutas dependen de los tamaños de los lotes, aunque la estequiometría apropiada se conoce por la bibliografía. Utilizando este protocolo, se ha averiguado que un ratio de lecitina (fosfatidilcolina)/taurocolato de sodio de 2:3, un ratio de tensioactivo/lípido de 1:4 y un tiempo de mezclado de 70 segundos con una velocidad de mezclado de 18.000 rpm resultan óptimos para el betacaroteno, que proporcionó una eficiencia de atrapamiento media del 40% y una concentración de 0,22 mg/ml (Triplett, 2004). Optimization In order to achieve a target of 100 nm in size for parenteral administration and a polydispersity target of 0.10, stearic acid has generally been selected as the lipid to be used. However, larger particles may be acceptable for oral administration. Absolute quantities depend on batch sizes, although appropriate stoichiometry is known in the literature. Using this protocol, it has been found that a ratio of lecithin (phosphatidylcholine) / sodium taurocholate of 2: 3, a surfactant / lipid ratio of 1: 4 and a mixing time of 70 seconds with a mixing speed of 18,000 rpm they are optimal for beta-carotene, which provided an average entrapment efficiency of 40% and a concentration of 0.22 mg / ml (Triplett, 2004).
15 Preparación de nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) 15 Preparation of solid lipid nanoparticles (SLN)
Fórmula de partida. Fracción molar de ácido esteárico 0,710; fracción molar de lecitina 0,210; fracción molar de taurocolato 0,069; la curcumina u otro curcuminoide varía gradualmente en torno a la fracción molar 0,011. El lípido ácido esteárico se mantiene aproximadamente a 75ºC para fundirlo por completo. Por separado, se calienta agua doblemente destilada a 75ºC. Típicamente, los tensioactivos se añaden al agua bajo agitación magnética y se deja que se equilibren a 75ºC. La solución de agua-tensioactivo se añade al lípido fundido y se deja que se equilibre a 75ºC. Posteriormente se utiliza el homogeneizador de rotor-estátor Ika Ultra-Turrax T 18 para conseguir un mezclado adecuado, típicamente 18.000-30.000 rpm durante 70-150 seg. Una vez mezclado, la fase del lípido dispersado de Starting formula. 0.710 molar fraction of stearic acid; 0.210 molar fraction of lecithin; 0.069 taurocholate molar fraction; Curcumin or other curcuminoid gradually varies around the 0.011 molar fraction. The stearic acid lipid is maintained at approximately 75 ° C to completely melt it. Separately, double distilled water is heated to 75 ° C. Typically, the surfactants are added to the water under magnetic stirring and allowed to equilibrate at 75 ° C. The water-surfactant solution is added to the molten lipid and allowed to equilibrate at 75 ° C. Subsequently, the Ika Ultra-Turrax T 18 rotor-stator homogenizer is used to achieve adequate mixing, typically 18,000-30,000 rpm for 70-150 sec. Once mixed, the dispersed lipid phase of
25 la emulsión se solidifica, a fin de producir las nanopartículas lipídicas sólidas dispensando a través de una aguja de pequeño calibre partes alícuotas de la emulsión de 1 ml en agua fría casi helada (unos 2ºC) con agitación constante, a un ratio de 1:20 (microemulsión templada: agua fría). El producto final se lava tres veces con agua destilada y se somete a esterilización con filtro con un aparato Amicon Diaflo con membranas YM100 (corte 100.000 Dalton). Posteriormente se almacena en condiciones estériles a 4ºC hasta su administración mediante sonda. Se pueden preparar múltiples muestras de nanopartículas lipídicas a partir de un lote de microemulsión. The emulsion solidifies, in order to produce the solid lipid nanoparticles by dispensing through a small gauge needle aliquots of the 1 ml emulsion in almost cold cold water (about 2 ° C) with constant agitation, at a ratio of 1: 20 (tempered microemulsion: cold water). The final product is washed three times with distilled water and subjected to filter sterilization with an Amicon Diaflo apparatus with YM100 membranes (100,000 Dalton cut). Subsequently it is stored under sterile conditions at 4 ° C until administration by probe. Multiple samples of lipid nanoparticles can be prepared from a batch of microemulsion.
Determinar la eficacia del fármaco incorporado: Para determinar la cantidad de fármaco incorporado, las dispersiones de SLN (o micelas) se secan por congelación utilizando un secador por congelación. La SLN sin carga de cada formulación, es decir la SLN que no porta ningún fármaco, también se prepara como se ha descrito Determine the effectiveness of the incorporated drug: To determine the amount of incorporated drug, the SLN dispersions (or micelles) are freeze dried using a freeze dryer. The SLN without charge of each formulation, that is the SLN that does not carry any drug, is also prepared as described
35 anteriormente. La cantidad de curcumina incorporada a la SLN se puede determinar entonces disolviendo la SLN secada por congelación en una solución de 95% de acetato etílico/5% de metanol, evaporándola bajo gas N2 y resuspendiendo la muestra mediante un reactivo C en fase móvil (41% acetonitrilo, 35% agua desionizada, 23% metanol y 1% ácido acético; v/v/v/v). La muestra es analizada mediante métodos isocráticos de HPLC con una columna C18 de fase reversa (3,9 x 150 mm, tamaño de partícula 5-E m; Waters Corporation, Massachusetts, MA), empleando la detección por luz ultravioleta (UV) a una longitud de onda de 262 nm (Health et al., 2003; Health et al., 2005). 35 above. The amount of curcumin incorporated into the SLN can then be determined by dissolving the freeze-dried SLN in a solution of 95% ethyl acetate / 5% methanol, evaporating it under N2 gas and resuspending the sample by a C-phase in mobile phase (41 % acetonitrile, 35% deionized water, 23% methanol and 1% acetic acid; v / v / v / v). The sample is analyzed by isocratic HPLC methods with a reverse phase C18 column (3.9 x 150 mm, 5-E m particle size; Waters Corporation, Massachusetts, MA), using ultraviolet (UV) light detection at a wavelength of 262 nm (Health et al., 2003; Health et al., 2005).
Carga del fármaco y mediciones de la liberación. La fotoespectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis) se emplea para medir la carga de fármaco de las muestras liofilizadas, empleando etanol como disolvente para disolver las micelas o Drug loading and release measurements. Ultraviolet-visible photo-spectroscopy (UV-Vis) is used to measure the drug load of lyophilized samples, using ethanol as a solvent to dissolve micelles or
45 nanopartículas lipídicas desecadas y eliminar los errores de absorción y dispersión secundarios. Todas las lecturas de la absorción se realizan a una longitud de onda a la que la curcumina (262 nm-UV 426 nm-visible) o un curcuminoide (XnM) presenta una absorción mayor respecto de otras moléculas que absorben la luz en estos estudios. Otras moléculas con una absorbancia detectable incluyen el taurocolato de sodio y la lecitina, que se pueden corregir para asumir una relación lineal entre absorbancia y concentración, y con una curva de calibrado para cada molécula absorbente. Estas se proporcionan mediante controles de micelas o SLN sin fármaco "en blanco". Dadas las concentraciones conocidas de todos los componentes salvo de la curcumina o los derivados, la concentración del fármaco se puede calcular a partir de la absorbancia corregida. La estabilidad se evalúa con diferentes métodos de almacenamiento y en distintos momentos de la preparación de las micelas. 45 dried lipid nanoparticles and eliminate secondary absorption and dispersion errors. All absorption readings are performed at a wavelength at which curcumin (262 nm-UV 426 nm-visible) or a curcuminoid (XnM) has a higher absorption compared to other molecules that absorb light in these studies. Other molecules with a detectable absorbance include sodium taurocholate and lecithin, which can be corrected to assume a linear relationship between absorbance and concentration, and with a calibration curve for each absorbent molecule. These are provided by micelle or SLN controls without a "blank" drug. Given the known concentrations of all components except curcumin or derivatives, the drug concentration can be calculated from the corrected absorbance. Stability is evaluated with different storage methods and at different times of micelle preparation.
55 Caracterización de los diámetros de las nanopartículas. 55 Characterization of the diameters of the nanoparticles.
Microscopía de fuerza atómica. La microscopía de fuerza atómica (AFM) se puede utilizar para obtener imágenes de los tamaños de preparación de las nanopartículas lipídicas. Se colocan pequeñas cantidades de la suspensión de nanopartículas lipídicas en el sustrato y se dejan secar al aire antes de captar las imágenes, observando que esto puede aplanar las partículas durante el secado, resultando en un tamaño de partícula ligeramente mayor que el obtenido con métodos de dispersión de luz dinámica. Atomic force microscopy. Atomic force microscopy (AFM) can be used to obtain images of the preparation sizes of lipid nanoparticles. Small amounts of the lipid nanoparticle suspension are placed in the substrate and allowed to air dry before capturing the images, noting that this can flatten the particles during drying, resulting in a particle size slightly larger than that obtained with methods of dynamic light scattering.
Ejemplo 1. Micelas de DOC/PC/curcumina y administración por sonda (Gav) a ratones. Para producir 5 mg de micelas de curcumina con un ratio molar de DOC/PC de 3,7:1 y un ratio molar de PC/curcumina de 1:3,33, para su 65 administración oral a 5 ratones a 1 mg por ratón de aproximadamente 30 g, mezclamos 12,438 mg de DOC con 6,219 mg de PC (ratio de masa 2:1) y 1 mg de curcumina en polvo. Esto se disolvió mediante agitación vortex de Example 1. DOC / PC / curcumin micelles and administration by probe (Gav) to mice. To produce 5 mg of curcumin micelles with a DOC / PC molar ratio of 3.7: 1 and a PC / curcumin molar ratio of 1: 3.33, for oral administration to 5 mice at 1 mg per mouse of approximately 30 g, we mix 12,438 mg of DOC with 6,219 mg of PC (2: 1 mass ratio) and 1 mg of curcumin powder. This was dissolved by vortex stirring of
una mezcla de 2 ml de cloroformo/metano (2:1). El solvente se evaporó y se secó bajo nitrógeno. La película de la emulsión resultante se raspó sobre 2 ml de solución tampón de fosfatos (PBS) de pH 7.4 y se sometió a ultrasonidos en un baño de ultrasonidos durante 5 minutos. Se administró 1 mg (200 μL) por sonda a cada ratón para producir una concentración plasmática de 0,465 micromolares, lo que representa más del doble del nivel plasmático sin las a 2 ml mixture of chloroform / methane (2: 1). The solvent was evaporated and dried under nitrogen. The resulting emulsion film was scraped over 2 ml of phosphate buffer solution (PBS) of pH 7.4 and subjected to ultrasound in an ultrasonic bath for 5 minutes. 1 mg (200 μL) was administered per probe to each mouse to produce a plasma concentration of 0.465 micromolars, representing more than twice the plasma level without the
5 micelas. La masa seca de la preparación era de 2,865 mg/mg de curcumina o curcuminoides, lo que proporcionaría unos 350 mg de curcumina por cápsula de 1 g o 175 mg por cápsula de 500 mg, en cantidades prácticas. 5 micelles The dry mass of the preparation was 2,865 mg / mg of curcumin or curcuminoids, which would provide about 350 mg of curcumin per 1g capsule or 175 mg per 500mg capsule, in practical amounts.
Ejemplo 2. Éster de DHA-curcuminoide Example 2. DHA-curcuminoid ester
Se puede sintetizar un éster de curcuminoide a partir de un curcuminoide y un DHA, uniendo el DHA a la curcumina en un hidroxilo fenólico con una estequiometría de 1:1, análoga a la empleada por Bradley et al 2001 para el paclitaxel. A una solución de curcumina (366 mg; 1 mol) en cloruro de metileno (61 ml) sometido a argón, se añade 4-dimetillaminopiridina (122 mg; 1 mol), 1,3-diciclohexilcarbodiimida (412,36 mg; 2 mol), y DHA (329,4 mg; 1 mol). La A curcuminoid ester can be synthesized from a curcuminoid and a DHA, linking DHA to curcumin in a phenolic hydroxyl with a stoichiometry of 1: 1, analogous to that used by Bradley et al 2001 for paclitaxel. To a solution of curcumin (366 mg; 1 mol) in methylene chloride (61 ml) subjected to argon, 4-dimethylaminopyridine (122 mg; 1 mol), 1,3-dicyclohexylcarbodiimide (412.36 mg; 2 mol ), and DHA (329.4 mg; 1 mol). The
15 mezcla de la reacción se agita a temperatura ambiente durante 2 horas. Después de la dilución con dietiléter, la mezcla de la reacción se lava con un 5% de HCl, agua y NaCl acuoso saturado. La mezcla se seca con sulfato sódico, se concentra y se purifica mediante cromatografía. El conjugado de DHA-curcumina se utiliza entonces tal y como se utilizaría la curcumina, por ejemplo en formulaciones de gel o micelas preparadas. (Véase Bradley MO, Webb NL, Anthony FH, Devanesan P, Witman PA, Hemamalini S, Chander MC, Baker SD, He L, Horwitz SB, Swindell CS. Tumor targeting by covalent conjugation of a natural fatty acid to paclitaxel. Clin Cancer Res. 7 de octubre de 2001; 7(10):3229-38). El éster se puede solubilizar y combinar con un antioxidante y un inhibidor de la glucuronidación, y formularse en forma de emulsión, SLN o aceite microencapsulado. The reaction mixture is stirred at room temperature for 2 hours. After dilution with diethyl ether, the reaction mixture is washed with 5% HCl, water and saturated aqueous NaCl. The mixture is dried with sodium sulfate, concentrated and purified by chromatography. The DHA-curcumin conjugate is then used as curcumin would be used, for example in gel formulations or prepared micelles. (See Bradley MO, Webb NL, Anthony FH, Devanesan P, Witman PA, Hemamalini S, Chander MC, Baker SD, He L, Horwitz SB, Swindell CS. Tumor targeting by covalent conjugation of a natural fatty acid to paclitaxel. Clin Cancer Res. October 7, 2001; 7 (10): 3229-38). The ester can be solubilized and combined with an antioxidant and a glucuronidation inhibitor, and formulated as an emulsion, SLN or microencapsulated oil.
Ejemplo 3. Datos sobre antioxidantes Example 3. Antioxidant data
25 Para testar el efecto de un antioxidante sobre la estabilidad de la curcumina, se prepararon varias soluciones de curcumina de 25 micromolares, en presencia/ausencia de un antioxidante (ácido ascórbico o tetrahidrocurcumina). Utilizando una espectroscopia de la absorbancia, se midió la intensidad de absorbancia de la curcumina a 426 nm. Los resultados se presentan en la FIG. 2. "PBS" significa solución tampón de fosfatos (pH 7.4); "Curc" significa curcumina; "TC" significa tetrahidrocurcumina; "Veh" significa vehículo. Los datos muestran que el ácido ascórbico es muy efectivo retardando sustancialmente la hidrolisis de la curcumina. Se recogen más datos sobre los antioxidantes en las FIG. 3 y 4, que muestran los datos de absorbancia del lector de microplacas a 450 y 405 nm, respectivamente (flanqueando el pico de absorbancia de la curcumina a 426 nm). Los datos muestran que el ácido ascórbico es muy efectivo retardando la hidrolisis de la curcumina, a un ratio de curcumina/ácido ascórbico de 1:1 o 25 To test the effect of an antioxidant on the stability of curcumin, several 25 micromolar curcumin solutions were prepared, in the presence / absence of an antioxidant (ascorbic acid or tetrahydrocurcumin). Using absorbance spectroscopy, the absorbance intensity of curcumin at 426 nm was measured. The results are presented in FIG. 2. "PBS" means phosphate buffer solution (pH 7.4); "Curc" means curcumin; "TC" means tetrahydrocurcumin; "Veh" means vehicle. The data shows that ascorbic acid is very effective by substantially retarding the hydrolysis of curcumin. More data on antioxidants are collected in FIG. 3 and 4, which show the absorbance data of the microplate reader at 450 and 405 nm, respectively (flanking the absorbance peak of curcumin at 426 nm). The data shows that ascorbic acid is very effective in slowing the hydrolysis of curcumin, at a curcumin / ascorbic acid ratio of 1: 1 or
35 incluso 2:1, con una efectividad ligeramente reducida a ratios superiores. 35 even 2: 1, with a slightly reduced effectiveness at higher rates.
El Apéndice proporciona datos adicionales sobre los efectos diferenciales de la curcumina y su metabolito, la tetrahidrocurcumina. The Appendix provides additional data on the differential effects of curcumin and its metabolite, tetrahydrocurcumin.
La invención se ha descrito con referencia a diversas realizaciones y ejemplos, aunque no se limita a estos. Se pueden realizar variaciones sin partir desde el alcance de la invención, que está limitada únicamente por las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas. The invention has been described with reference to various embodiments and examples, although it is not limited to these. Variations can be made without departing from the scope of the invention, which is limited only by the appended and equivalent claims thereof.
APÉNDICE APPENDIX
Journal of Biological Chemistry Journal of Biological Chemistry
EFECTOS DIFERENCIALES DE LA CURCUMINA Y SU METABOLITO, LA TETRAHIDROCURCUMINA, SOBRE LA PATOGÉNESIS DE LA NEUROINFLAMACIÓN Y LA PLACA (DIFFERENTIAL EFFECTS OF CURCUMIN AND ITS METABOLITE TETRAHYDROCURCUMIN ON NEUROINFLAMMATION AND PLAQUE PATHOGENESIS) Aynun N. Begum1,3, Mychica R. Simmons-Jones1,3, Giselle P. Lim1,3, Takashi Morihara1,3,5 Peter Kim1,3, Dennis D. Heath4, Cheryl L. Rock4, Mila A. Pruitt4, Fusheng Yang1,3, Bruce Teter1,3 , Marni E. Harris-White1,3, Greg M. Cole1,2,3, y Sally A. Frautschy1,2,3* Differential Effects of curcumin and its metabolite, tetrahydrocurcumin, on the pathogenesis of NEUROINFLAMMATION AND PLATE (DIFFERENTIAL AND ITS EFFECTS OF CURCUMIN Metabolite tetrahydrocurcumin neuroinflammation AND PLAQUE ON PATHOGENESIS) Aynun N. Begum1,3, Mychica R. Simmons-Jones1, 3, Giselle P. Lim1,3, Takashi Morihara1,3,5 Peter Kim1,3, Dennis D. Heath4, Cheryl L. Rock4, Mila A. Pruitt4, Fusheng Yang1,3, Bruce Teter1,3, Marni E. Harris- White1,3, Greg M. Cole1,2,3, and Sally A. Frautschy1,2,3 *
55 De los Departamentos de 1Medicina y 2Neurología, UCLA, Los Ángeles, CA 90095, y 3Greater Los Angeles Healthcare System, GRECC, Sepulveda, CA 91343, 4Cancer Prevention and Control Program, Moores UCSD Cancer Center, UCSD, La Jolla, CA 92093-0901, dirección actual Department of Post-Genomics and Diseases, Division of Psychiatry and Behavioral Proteomics, Osaka University Graduate School of Medicine D3, Yamada-oka 2-2, Suita-shi, Osaka 565-0871, JAPÓN 55 Departments of 1Medicine and 2Neurology, UCLA, Los Angeles, CA 90095, and 3Greater Los Angeles Healthcare System, GRECC, Sepulveda, CA 91343, 4Cancer Prevention and Control Program, Moores UCSD Cancer Center, UCSD, La Jolla, CA 92093- 0901, current address Department of Post-Genomics and Diseases, Division of Psychiatry and Behavioral Proteomics, Osaka University Graduate School of Medicine D3, Yamada-oka 2-2, Suita-shi, Osaka 565-0871, JAPAN
Título abreviado: La curcumina y la tetrahidrocurcumina suprimen la neuroinflamación y el Aβ (Curc and TC suppress neuroinflammation and Aβ) Short title: Curcumin and tetrahydrocurcumin suppress neuroinflammation and Aβ (Curc and TC suppress neuroinflammation and Aβ)
Remitir la correspondencia a: Sally A. Frautschy, Greater Los Angeles Healthcare System, Veterans Administration Send correspondence to: Sally A. Frautschy, Greater Los Angeles Healthcare System, Veterans Administration
65 Medical Center, Research 151, 16111 Plummer Street, Sepulveda, CA 91343, Tel.: 818-895-5892; Fax: 818-8955835; E-mail: frautsch@ucla.edu 65 Medical Center, Research 151, 16111 Plummer Street, Sepulveda, CA 91343, Tel .: 818-895-5892; Fax: 818-8955835; E-mail: frautsch@ucla.edu
RESUMEN SUMMARY
La curcumina (Curc) es eficaz en múltiples modelos inflamatorios y neurodegenerativos. Sin embargo, su limitada Curcumin (Curc) is effective in multiple inflammatory and neurodegenerative models. However, its limited
5 biodisponibilidad genera preocupación en torno a su uso y a si los metabolitos de la Curc, como la tetrahidrocurcumina (TC), median en la eficacia. Examinamos los efectos antioxidantes, antiinflamatorios o antiamiloidegénicos de la Curc y la TC mediante administración crónica con la comida a ratones Tg2576 APPsw de edad avanzada o mediante la administración aguda a ratones silvestres por sonda (gav), inyecciones intraperitoneales (i.p.) o intramusculares (i.m.) en un modelo inflamatorio de inyección de lipopolisacáridos (LPS, i.p.). A pesar de que la TC fue más estable y se absorbió mejor, alcanzando unos niveles plasmáticos entre 4 y 7 veces superiores que la Curc; los niveles cerebrales de TC no fueron diferentes a los alcanzados con la Curc, lo que sugiere una menor biodisponibilidad en el cerebro de la TC respecto de la Curc. Los niveles cerebrales de TC y Curc no solamente se correlacionaban bien con la eficacia, sino que también ambos compuestos redujeron la sintasa inducible del óxido nítrico (iNOS) estimulada por LPS, nitrotirosina, 8-iso-prostaglandina(PG)F{super2}{alfa} y 5 bioavailability raises concerns about its use and whether Curc metabolites, such as tetrahydrocurcumin (CT), mediate efficacy. We examined the antioxidant, anti-inflammatory or antiamylogenic effects of Curc and CT by chronic administration with food to elderly Tg2576 APPsw mice or by acute administration to wild mice by probe (gav), intraperitoneal (ip) or intramuscular (im) injections ) in an inflammatory model of lipopolysaccharide injection (LPS, ip). Although the CT scan was more stable and absorbed better, reaching plasma levels between 4 and 7 times higher than the Curc; the brain CT levels were not different from those achieved with the Curc, which suggests a lower bioavailability in the brain of the CT compared to the Curc. Brain levels of CT and Curc not only correlated well with efficacy, but also both compounds reduced inducible nitric oxide synthase (iNOS) stimulated by LPS, nitrotyrosine, 8-iso-prostaglandin (PG) F {super2} { alpha} and
15 carbonilos. La Curc parecía más efectiva, dado que los niveles de Curc se asociaron a una mayor inhibición respecto de los niveles comparables de TC. A pesar de que la TC y la Curc fueron igualmente potentes reduciendo la interleuquina-1 {beta} (IL-1{beta}] causada por la inflamación tanto aguda como crónica (Tg2576), la Curc fue más efectiva reduciendo la carga de la placa amiloide, el Aβ insoluble y los carbonilos. Sorprendentemente, la TC redujo de forma más efectiva el A {beta} soluble y la forma activa de la quinasa N-terminal de cJun (pJNK). El plasma de los ratones alimentados con Curc mostró un 25% de TC libre. Respecto de cada una de ellas individualmente, la unión de TC y Curc redujo de forma más efectiva la toxicidad y la iNOS causada por oligómeros de A{beta}, así como por la agregación de oligómeros de A{beta}. En resumen, la excepcional bioabsorción de TC y su estabilidad en plasma no implica una mejor biodisponibilidad en el cerebro. La TC y la Curc afectan de forma diferente a la patogénesis de la enfermedad de 15 carbonyls Curc seemed more effective, since Curc levels were associated with greater inhibition compared to comparable levels of CT. Although CT and Curc were equally potent in reducing interleukin-1 {beta} (IL-1 {beta}] caused by both acute and chronic inflammation (Tg2576), Curc was more effective in reducing the burden of amyloid plaque, insoluble Aβ and carbonyls Surprisingly, CT more effectively reduced soluble A {beta} and the active form of cJun N-terminal kinase (pJNK) .The plasma of the Curc-fed mice showed 25% of free CT With respect to each of them individually, the union of CT and Curc more effectively reduced the toxicity and iNOS caused by A {beta} oligomers, as well as by the aggregation of A {oligomers beta} In summary, the exceptional bioabsorption of CT and its stability in plasma does not imply a better bioavailability in the brain CT and Curc affect the pathogenesis of disease in a different way
25 Alzheimer (AD), pero su sinergia ofrece una justificación para su uso combinado. 25 Alzheimer's (AD), but its synergy offers a justification for its combined use.
INTRODUCCIÓN INTRODUCTION
La neuroinflamación es una característica de muchas enfermedades neurodegenerativas y está implicada en su patogénesis. Los mecanismos inflamatorios que contribuyen a la patogénesis incluyen la secreción de mediadores inflamatorios, tales como la interleuquina-1β (1L-1β) (1,2), 1L-1α (3), así como la generación de especies de oxígeno reactivo (ROS) (4-7) y productos de la peroxidación de lípidos (como 8-iso-PGF2α) (8,9). El ROS no solamente daña las proteínas y los lípidos en la AD, sino que también causa la activación de la JNK (10), un evento de la transducción de la señal implicado en la neurodegeneración asociada a la AD (11, 12) y a modelos transgénicos Neuroinflammation is a characteristic of many neurodegenerative diseases and is implicated in its pathogenesis. Inflammatory mechanisms that contribute to pathogenesis include the secretion of inflammatory mediators, such as interleukin-1β (1L-1β) (1,2), 1L-1α (3), as well as the generation of reactive oxygen species (ROS ) (4-7) and lipid peroxidation products (such as 8-iso-PGF2α) (8,9). ROS not only damages proteins and lipids in AD, but also causes the activation of JNK (10), a signal transduction event involved in neurodegeneration associated with AD (11, 12) and models transgenic
35 (13). La neuroinflamación también puede estimular la iNOS, que cataliza la producción de óxido nítrico (NO), un radical libre reactivo que se convierte en peroxinitrito (OONO un producto de la reacción de NO. y O2-.) y otras especies de óxido nítrico reactivo (RNS) derivadas de NO (14). Los RNS están implicados en numerosos trastornos neuropatológicos, donde contribuyen a la neuroinflamación y al daño oxidativo (15, 16). El potencial papel patógeno de los RNS en la enfermedad de Alzheimer está respaldado por el incremento de la expresión de la sintasa inducible del óxido nítrico (iNOS) en las neuronas que contienen ovillos en los pacientes de AD (17) y en las microglías y astrocitos que rodean las placas de beta amiloide. Se produce un incremento de RNS en las neuronas del cerebro con AD (16, 18) y también en las glías estimuladas por β-amiloide (19). Los compuestos que se dirigen a los mediadores neuroinflamatorios, como ROS, RNS, JNK y citoquinas inflamatorias implicadas en la patogénesis, son sólidos candidatos para la intervención terapéutica. Uno de estos 35 (13). Neuroinflammation can also stimulate iNOS, which catalyzes the production of nitric oxide (NO), a reactive free radical that converts to peroxynitrite (OONO a reaction product of NO. And O2-.) And other species of reactive nitric oxide (RNS) derived from NO (14). RNSs are involved in numerous neuropathological disorders, where they contribute to neuroinflammation and oxidative damage (15, 16). The potential pathogenic role of RNS in Alzheimer's disease is supported by the increased expression of nitric oxide inducible synthase (iNOS) in ovule-containing neurons in AD patients (17) and in microglia and astrocytes surrounding beta amyloid plaques. An increase in RNS occurs in brain neurons with AD (16, 18) and also in glia stimulated by β-amyloid (19). Compounds that target neuroinflammatory mediators, such as ROS, RNS, JNK and inflammatory cytokines involved in pathogenesis, are strong candidates for therapeutic intervention. One of these
45 compuestos es la Curc, el pigmento de color amarillo del turmérico, un producto muy utilizado. El turmérico se encuentra en la lista de GRAS (sustancias reconocidas como generalmente seguras) de la FDA y la Curc es antagonista de numerosos pasos de las cascadas inflamatorias relevantes de la enfermedad, incluyendo la transcripción de AP-1, la activación de NF-KB, iNOS y JNK (20-25), y atenúa la neuroinflamación y la patología de la placa en los modelos de AD (26-28). Nuestro estudio previo demostró que la administración crónica de una dosis oral baja de Curc (160 ppm con la comida o 800 μg/día) fue capaz de reducir la citoquina inflamatoria 1L-1β, los grupos carbonilo como índices de proteínas oxidadas, el Aβ soluble e insoluble, y las placas en el ratón APPsw Tg2576 (26). Recientemente, Backsai et al. han descubierto, utilizando la microscopía de doble fotón in vivo para seguir placas individuales en ratones transgénicos APP/PS1 tratados con Curc, que la Curc se unía a depósitos preexistentes y reducía el tamaño medio de la placa en un 30%, tras 8 días de tratamiento (29). 45 compounds is Curc, the yellow pigment of the turmeric, a widely used product. The turmeric is on the FDA's list of GRAS (substances recognized as generally safe) and the Curc is antagonistic to numerous steps of the relevant inflammatory cascades of the disease, including transcription of AP-1, activation of NF-KB , iNOS and JNK (20-25), and attenuates neuroinflammation and plaque pathology in AD models (26-28). Our previous study showed that chronic administration of a low oral dose of Curc (160 ppm with food or 800 μg / day) was able to reduce inflammatory cytokine 1L-1β, carbonyl groups as oxidized protein indices, soluble Aβ and insoluble, and the plates on the APPsw Tg2576 mouse (26). Recently, Backsai et al. have discovered, using in vivo double photon microscopy to follow individual plaques in APP / PS1 transgenic mice treated with Curc, that Curc bound pre-existing deposits and reduced the average plate size by 30%, after 8 days of treatment (29).
55 Debido a las acciones farmacológicas propuestas respecto de la Curc, entre las que se incluyen diversas actividades anticancerígenas, antioxidantes y antiinflamatorias (30-33), se están realizando ensayos clínicos para investigar su eficacia para la prevención del cáncer y de la AD. A diferencia del α-tocopherol (vitamina E), que es un neutralizador limitado de la oxidación asociada al NO (34), la Curc ejerce una potente actividad antioxidante para la generación de radicales asociada al NO (35). A diferencia de los NSAID, cuyos efectos secundarios adversos incluyen la ulceración y la hemorragia gastrointestinal, así como la toxicidad hepática o renal (26, 38), la Curc parece ser relativamente segura, incluso en los ensayos clínicos sobre la prevención de las úlceras. La Curc es un compuesto bifenólico con grupos hidroxilo en la posición orto de los anillos aromáticos. Está separado por un puente de β-dicetona, que contiene dos enlaces dobles (dienona). La fracción de dienona contribuye a su inestabilidad en solución acuosa (39, 40), mientras que la reducción de los enlaces dobles in vivo resulta en el 55 Due to the proposed pharmacological actions with respect to the Curc, which include various anti-cancer, antioxidant and anti-inflammatory activities (30-33), clinical trials are underway to investigate its efficacy for the prevention of cancer and AD. Unlike α-tocopherol (vitamin E), which is a limited oxidation neutralizer associated with NO (34), Curc exerts a potent antioxidant activity for the generation of radicals associated with NO (35). Unlike NSAIDs, whose adverse side effects include ulceration and gastrointestinal bleeding, as well as liver or kidney toxicity (26, 38), Curc appears to be relatively safe, even in clinical trials on the prevention of ulcers. Curc is a biphenolic compound with hydroxyl groups in the ortho position of aromatic rings. It is separated by a β-diketone bridge, which contains two double bonds (dienone). The dienone fraction contributes to its instability in aqueous solution (39, 40), while the reduction of double bonds in vivo results in the
65 metabolito TC, que es resistente a la hidrolisis (39,40). Se cree que la reducción a TC se produce primero en un compartimento citosólico (intestinal o hepático) (41). 65 TC metabolite, which is resistant to hydrolysis (39,40). It is believed that CT reduction occurs first in a cytosolic compartment (intestinal or hepatic) (41).
Poco se sabe sobre los efectos diferenciales de la Curc respecto de la TC. Al igual que en el caso de la Curc, se ha documentado que la TC ejerce actividades antioxidantes y antiinflamatorias similares in vitro (42,43) e in vivo (riñón) (44), lo que sugiere que la TC puede contribuir a los beneficios de la Curc. La TC se puede administrar oralmente y es más fácilmente absorbible, biodisponible y más estable que la Curc (42, 44). No obstante, la TC carece de la fracción de dienona, que se puede someter a la adición de Michael y puede resultar fundamental para algunos de los efectos de la Curc (45, 46). No está claro si la TC derivada del metabolismo de la Curc puede ejercer algún efecto, dado que los glucurónidos de TC, pero no la TC libre, se observan en plasma tras la administración oral de Curc (44, 47, 48). Esto sugiere que la mayoría de la TC en plasma puede existir en forma de glucurónido que será rápidamente filtrado por los riñones. Little is known about the differential effects of the Curc with respect to CT. As in the case of the Curc, it has been documented that CT exerts similar antioxidant and anti-inflammatory activities in vitro (42.43) and in vivo (kidney) (44), suggesting that CT may contribute to the benefits of the Curc. CT can be administered orally and is more easily absorbable, bioavailable and more stable than Curc (42, 44). However, CT lacks the dienone fraction, which can be subjected to the addition of Michael and may be essential for some of the effects of Curc (45, 46). It is not clear whether the CT derived from the metabolism of the Curc can have any effect, since the glucuronides of the CT, but not the free CT, are observed in plasma after the oral administration of Curc (44, 47, 48). This suggests that most plasma CT may exist in the form of glucuronide that will be quickly filtered by the kidneys.
También existe controversia por lo que respecta a la bioabsorción de la Curc. Un estudio reciente encontró unos niveles aparentemente insignificantes (en nM) de Curc en plasma humano, incluso tras la administración oral de una dosis elevada (10 gramos) (49). Sin embargo, existen numerosos informes de efectos funcionales tras la administración oral de Curc. Los estudios farmacocinéticos de la Curc demuestran una ávida glucuronidación y sulfatación intestinal, generando incertidumbre con respecto a si la Curc o sus metabolitos son responsables de sus acciones beneficiosas más allá del intestino (23, 33, 47, 50-52). Se ha postulado que determinadas condiciones, tales como el ayuno, la vía de administración, el uso de vehículos o el tratamiento conjunto con extracto de pimienta (piperazina) puede mejorar la biodisponibilidad y eficacia, aunque no existe un consenso con respecto a la posología, la frecuencia y la vía de administración, o la administración junto con alimentos. Para comenzar a aclarar la interacción entre biodisponibilidad y bioeficacia, investigamos primero los niveles de Curc y TC en plasma y en el cerebro tras utilizar diferentes vías de administración (por sonda en ayunas o sin ayuno, i.p. e i.m.), así como su impacto sobre las respuestas neuroinflamatorias a un estímulo inflamatorio agudo (LPS). Posteriormente, investigamos el impacto relativo de la administración crónica de Curc o TC con la comida sobre el Aβ y los parámetros inflamatorios del modelo de AD en el ratón transgénico APPsw de edad avanzada, así como la presencia de TC libre en forma de producto de la biotransformación de la Curc no glucuronidada en el plasma de los ratones alimentados con Curc. There is also controversy regarding the bioabsorption of the Curc. A recent study found apparently insignificant levels (in nM) of Curc in human plasma, even after oral administration of a high dose (10 grams) (49). However, there are numerous reports of functional effects following oral administration of Curc. Curc pharmacokinetic studies demonstrate an avid glucuronidation and intestinal sulfation, generating uncertainty as to whether Curc or its metabolites are responsible for their beneficial actions beyond the intestine (23, 33, 47, 50-52). It has been postulated that certain conditions, such as fasting, the route of administration, the use of vehicles or the combined treatment with pepper extract (piperazine) can improve bioavailability and efficacy, although there is no consensus regarding the dosage, the frequency and route of administration, or administration together with food. To begin to clarify the interaction between bioavailability and bioefficacy, we first investigate the levels of Curc and CT in plasma and in the brain after using different routes of administration (by fasting or without fasting, ip and im), as well as its impact on Neuroinflammatory responses to an acute inflammatory stimulus (LPS). Subsequently, we investigated the relative impact of chronic administration of Curc or CT with food on Aβ and the inflammatory parameters of the AD model in the elderly APPsw transgenic mouse, as well as the presence of free CT as a product of the biotransformation of the non-glucuronidated Curc in the plasma of the mice fed with Curc.
PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES EXPERIMENTAL PROCEDURES
Animales y tratamientos — El uso de animales fue aprobado por la Greater Los Angeles Veterans Administration Institutional Animal Care and Use Committee. En el paradigma de administración aguda, los ratones C57/B16/J machos y hembras (3-4 meses de edad, n=4) recibieron Curc, TC o vehículo por sonda (gav), i.p. o i.m., después de ayunar durante dos días consecutivos, tal como se muestra en la Fig. 1A. Una hora después de la dosis del segundo día, se administró LPS a los ratones (0,5 μg/g de peso corporal) por vía i.p. y fueron sacrificados 3 horas más tarde. Cada una de las dosis gav e i.p. contenía 148 μg (0,4 μmoles) de Curc (Cayman Chemicals, Michigan, MI) o TC (Sabinsa Corp. Piscataway, NJ) y la dosis i.m. fue de 74 μg (0,2 μmoles). La solución madre se produjo disolviendo Curc o TC en una solución de 0,5 N de hidróxido de sodio (NaOH), que fue rápidamente diluida 1:100 y neutralizada en la solución tampón de fosfatos (pH 7.4) anteriormente descrita (23). El paradigma de administración oral crónica de TC o Curc (500 mg/kg con la comida o aproximadamente 1,25 mg/kg de peso corporal) se evaluó utilizando ratones APPsw Tg2576 machos y hembras (Fig. 1B). Los ratones fueron alimentados con estas dietas durante 4 meses con TC (n = 5-7) o Curc (n = 5-11) durante el periodo de deposición de placa acelerada (12-16 meses de edad). Para el sacrificio, los ratones fueron anestesiados primero con fenobarbital (40 mg/kg de peso corporal, i.p.) para recoger una muestra de sangre. La sangre se extrajo de la aorta abdominal en tubos que contenían EDTA y se centrifugó a 1.600 x g durante 20 minutos a 4˚C. El plasma recogido se repartió en partes alícuotas y se sometió a congelación instantánea, utilizando nitrógeno líquido. Posteriormente los ratones recibieron una perfusión de PBS (pH 7.4) que contenía inhibidores de la proteasa (20 μg/mL de pepstatina A, aprotinina, fosforamidona, y leupeptina, 0,5 mM de PMSF, y 1 mM de EGTA). Los cerebros se extrajeron, se diseccionaron y posteriormente se sometieron a congelación instantánea utilizando nitrógeno líquido y se almacenaron a -80ºC para su posterior análisis. Estudios in vitro. Tratamiento de las neuronas con oligómero de Aβ — El oligómero de Aβ42 (100 nM) se preparó como se ha descrito anteriormente (27). En resumen, el péptido Aβ (1-42) sintético sometido a doble liofilización fue monomerizado mediante solubilización en (1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol) (HFIP). La formación de fibrillas se minimizó durante la posterior evaporación de HFIP, añadiendo agua esterilizada (para conseguir la solución madre de 315 μg/ml). Las fibrillas se formaron en la solución mediante agitación continua (600 rpm) durante 48 horas a temperatura ambiente (25 ºC). Se añadió 1 mM de solución tampón NaHCO3 (pH 10-11) para optimizar la estabilidad del oligómero de Aβ de elevado peso molecular (HMW). Los oligómeros se añadieron a las células durante 48 horas a 37 ºC con Curc (2,5 μM), TC (2,5 μM), Curc+TC (1,25 μM de cada), o el vehículo. Después de 48 horas, se realizaron ensayos de LDH sobre medios de cultivo, utilizando un ensayo de citotoxicidad no radioactiva CytoTox 96 (Promega, Madison, Wl), y se midió la absorción a 490 nm. Cada punto de recogida de datos se determinó por triplicado y el valor de S.D. no superó el 5%. Animals and treatments - The use of animals was approved by the Greater Los Angeles Veterans Administration Institutional Animal Care and Use Committee. In the acute administration paradigm, male and female C57 / B16 / J mice (3-4 months of age, n = 4) received Curc, CT or vehicle by probe (gav), i.p. or i.m., after fasting for two consecutive days, as shown in Fig. 1A. One hour after the second day dose, LPS was administered to the mice (0.5 μg / g body weight) via i.p. and they were sacrificed 3 hours later. Each of the gav and i.p. contained 148 μg (0.4 μmoles) of Curc (Cayman Chemicals, Michigan, MI) or CT (Sabinsa Corp. Piscataway, NJ) and the i.m. dose was 74 μg (0.2 μmoles). The stock solution was produced by dissolving Curc or TC in a 0.5 N solution of sodium hydroxide (NaOH), which was rapidly diluted 1: 100 and neutralized in the phosphate buffer solution (pH 7.4) described above (23). The paradigm of chronic oral administration of CT or Curc (500 mg / kg with food or approximately 1.25 mg / kg body weight) was evaluated using male and female APPsw Tg2576 mice (Fig. 1B). The mice were fed these diets for 4 months with CT (n = 5-7) or Curc (n = 5-11) during the period of accelerated plaque deposition (12-16 months of age). For the sacrifice, the mice were first anesthetized with phenobarbital (40 mg / kg body weight, i.p.) to collect a blood sample. Blood was drawn from the abdominal aorta in tubes containing EDTA and centrifuged at 1,600 x g for 20 minutes at 4˚C. The collected plasma was distributed in aliquots and subjected to instant freezing, using liquid nitrogen. Subsequently, the mice received an infusion of PBS (pH 7.4) containing protease inhibitors (20 μg / mL of pepstatin A, aprotinin, phosphoramidone, and leupeptin, 0.5 mM PMSF, and 1 mM EGTA). Brains were removed, dissected and subsequently subjected to instant freezing using liquid nitrogen and stored at -80 ° C for further analysis. In vitro studies Treatment of neurons with Aβ oligomer - The Aβ42 oligomer (100 nM) was prepared as described previously (27). In summary, the synthetic Aβ (1-42) peptide subjected to double lyophilization was monomerized by solubilization in (1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol) (HFIP). The formation of fibrils was minimized during the subsequent evaporation of HFIP, adding sterilized water (to achieve the stock solution of 315 μg / ml). The fibrils were formed in the solution by continuous stirring (600 rpm) for 48 hours at room temperature (25 ° C). 1 mM NaHCO3 buffer solution (pH 10-11) was added to optimize the stability of the high molecular weight Aβ oligomer (HMW). The oligomers were added to the cells for 48 hours at 37 ° C with Curc (2.5 µM), TC (2.5 µM), Curc + TC (1.25 µM of each), or the vehicle. After 48 hours, LDH assays were performed on culture media, using a CytoTox 96 non-radioactive cytotoxicity assay (Promega, Madison, Wl), and the absorption at 490 nm was measured. Each data collection point was determined in triplicate and the value of S.D. It did not exceed 5%.
Para evaluar el impacto de la Curc y/o TC sobre la toxicidad del oligómero de Aβ, los oligómeros de Aβ se añadieron a células de neuroblastoma humano SH-SY5Y cultivadas y mantenidas como se ha descrito anteriormente (53). Las células se colocaron en placas de 96 pocillos, a 10.000 células/pocillo, y se diferenciaron en medio de cultivo Eagle modificado de Dulbecco (DMEM) con bajo contenido en suero, con suplemento N2 y 10 μM de ácido trans-retinoico durante 7 días. El medio fue retirado y sustituido por un medio de mantenimiento limpio que contenía BSA al 0,1%. To assess the impact of the Curc and / or CT on the toxicity of the Aβ oligomer, the Aβ oligomers were added to SH-SY5Y human neuroblastoma cells cultured and maintained as described previously (53). The cells were placed in 96-well plates, at 10,000 cells / well, and differentiated in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) with low serum content, with N2 supplement and 10 µM trans-retinoic acid for 7 days . The medium was removed and replaced by a clean maintenance medium containing 0.1% BSA.
Estudios in vitro. Tratamiento de microglías con LPS -Dado que los LPS pueden inducir la iNOS en el CNS en las microglías (54), y recientemente se ha documentado que inducen la iNOS en las neuronas, posteriormente investigamos el efecto de la TC y/o la Curc sobre la iNOS in vitro. Se prepararon cultivos de neuronas corticales de fetos de rata Spague Dawley de 18 días de gestación (E18), siguiendo el método descrito en Brinton et al. (56), obteniendo aproximadamente un 97% de neuronas y 3% de glías. En resumen, las células se cultivaron primero en medio B27 (que contenía arabinónido citosina para minimizar la proliferación de células gliales), se suplementaron con 25 μM de glutamato, 0,5 μM de glutamina, 5 U/ml de penicilina y 5 mg/ml de estreptomicina, y un 10% de suero bovino fetal (FBS). Tres horas antes del tratamiento, las neuronas se incubaron en medio neurobasal (BNBM), pero sin B27 y glutamato. Posteriormente, las células fueron preincubadas con 2,5 μM de Curc, TC, Curc+TC, o vehículo durante una hora, antes de añadir el LPS (1 μg/ml o 100 nM). Las células se recogieron 24 horas más tarde. En resumen, las células se lavaron con PBS fría, se rasparon sobre 1 ml de PBS y, a continuación, se centrifugaron a In vitro studies Microglia treatment with LPS - Given that LPS can induce iNOS in the CNS in microglia (54), and recently it has been documented that they induce iNOS in neurons, we subsequently investigated the effect of CT and / or Curc on iNOS in vitro. Cultures of cortical neurons from Spague Dawley rat fetuses of 18 days gestation (E18) were prepared, following the method described in Brinton et al. (56), obtaining approximately 97% of neurons and 3% of glias. In summary, the cells were first cultured in B27 medium (containing cytosine arabinonide to minimize proliferation of glial cells), supplemented with 25 μM glutamate, 0.5 μM glutamine, 5 U / ml penicillin and 5 mg / ml of streptomycin, and 10% fetal bovine serum (FBS). Three hours before treatment, the neurons were incubated in neurobasal medium (BNBM), but without B27 and glutamate. Subsequently, the cells were pre-incubated with 2.5 μM of Curc, TC, Curc + TC, or vehicle for one hour, before adding the LPS (1 μg / ml or 100 nM). The cells were collected 24 hours later. In summary, the cells were washed with cold PBS, scraped over 1 ml of PBS and then centrifuged at
5.000 rpm durante 5 min. Los gránulos de células se sometieron a ultrasonidos en solución tampón de lisis (SDS, desoxicolato, triton X100, NaCl, NaH2PO4, a 0,5%, 0,5%, 1%, 150 mM, 10 mM, respectivamente) con una mezcla inhibidora de fosfatasa y proteasa (fenvalerato, cantaridina, vanadato de sodio, pirofosfato de sodio, fluoruro de sodio, fosforamidón, EGTA, EDTA, leupeptina, aprotinina, pepstatina A, fenilmetilsulfonilfluoruro (PMSF), hidrocloruro de 4-(2-aminoetil) benzenosulfonil fluoruro, a 0,05, 0,05, 1, 1, 50, 0,02, 1, 0,1, 0,02, 0,0015, 0,0145, 0,250, 0,5 mM, respectivamente). Tras la incubación a 4°C durante 30 min, las muestras fueron centrifugadas de nuevo (12.000 rpm durante 10 min), y los supernatantes se recogieron y se utilizaron para determinar la concentración de proteína (kit de ensayo de proteínas Bio-Rad DC, Hercules, CA) y los niveles de iNOS mediante inmunoensayo Western blot. Dado que las microglías son la principal fuente de iNOS en el cerebro, también evaluamos el impacto de la Curc y la TC sobre la iNOS en una línea de células microgliales BV-2 (cortesía del Prof. Jean deVellis, UCLA) (57). Las células BV-2 se cultivaron en medio de cultivo Eagle modificado de Dulbecco (DMEM; Sigma-Aldrich, St Louis, MO, EE.UU.), suplementado con un 10% de FBS inactivado por calor (Gibco, Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA) a 37°C en un 5% de CO2 en una incubadora de células humidificada. Un día antes del tratamiento, se retiró el suero y las células se incubaron en un 0,1% de BSA y DMEM. Posteriormente, las células fueron pretratadas con Curc, TC, Curc + TC, o vehículo, una hora antes del LPS, y las células se recogieron 24 horas más tarde, tal y como se ha descrito anteriormente para los cultivos de neuronas corticales. Preparación de muestras de tejido y plasma para la HPLC — Las muestras de plasma y cerebro de ratón se extrajeron en una solución al 95% de acetato etílico/5% de metanol y se analizaron mediante HLPC para determinar la presencia de Curc (58) y TC (59), utilizando 17β estradiol como estándar interno, tal y como se ha descrito anteriormente, salvo por la modificación siguiente. Para la preparación de la muestra de tejido cerebral, el conjunto del tejido cerebral se homogeneizó primero en 10 vol de 1 M de acetato de amonio (pH 4.6). La eficiencia de extracción de la Curc y la TC fue del 88-97% y del 82-90% en plasma y tejido cerebral, respectivamente. Este método de HPLC ofreció un límite de detección de 10 ng/ml. 5,000 rpm for 5 min. The cell granules were ultrasound in lysis buffer solution (SDS, deoxycholate, triton X100, NaCl, NaH2PO4, 0.5%, 0.5%, 1%, 150 mM, 10 mM, respectively) with a mixture phosphatase and protease inhibitor (fenvalerate, cantaridine, sodium vanadate, sodium pyrophosphate, sodium fluoride, phosphoramidon, EGTA, EDTA, leupeptin, aprotinin, pepstatin A, phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), 4- (2-aminoethyl sulfonyl) hydrochloride fluoride, at 0.05, 0.05, 1, 1, 50, 0.02, 1, 0.1, 0.02, 0.0015, 0.0145, 0.250, 0.5 mM, respectively). After incubation at 4 ° C for 30 min, the samples were centrifuged again (12,000 rpm for 10 min), and the supernatants were collected and used to determine the protein concentration (Bio-Rad DC protein assay kit, Hercules, CA) and iNOS levels by Western blot immunoassay. Since microglia are the main source of iNOS in the brain, we also evaluate the impact of Curc and CT on iNOS in a BV-2 microglial cell line (courtesy of Prof. Jean deVellis, UCLA) (57). BV-2 cells were grown in Dulbecco's modified Eagle culture medium (DMEM; Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA), supplemented with 10% heat-inactivated FBS (Gibco, Invitrogen Corporation, Carlsbad , CA) at 37 ° C in 5% CO2 in a humidified cell incubator. One day before treatment, the serum was removed and the cells were incubated in 0.1% BSA and DMEM. Subsequently, the cells were pretreated with Curc, TC, Curc + TC, or vehicle, one hour before LPS, and the cells were collected 24 hours later, as described above for cortical neuron cultures. Preparation of tissue and plasma samples for HPLC - Plasma and mouse brain samples were extracted in a 95% solution of ethyl acetate / 5% methanol and analyzed by HLPC to determine the presence of Curc (58) and TC (59), using 17β estradiol as an internal standard, as described above, except for the following modification. For the preparation of the brain tissue sample, the whole brain tissue was first homogenized in 10 vol of 1 M ammonium acetate (pH 4.6). The extraction efficiency of the Curc and CT was 88-97% and 82-90% in plasma and brain tissue, respectively. This HPLC method offered a detection limit of 10 ng / ml.
PCR cuantitativa (QPCR) — Los niveles cerebrales de mRNA de iNOS se midieron mediante transcripción inversa seguida de PCR cuantitativa (QPCR). En resumen, el RNA total fue aislado del cerebro utilizando el kit RNAqueous (Ambion), conforme a las instrucciones del fabricante, y tratado con DNasa. A continuación, el RNA (1 μg) se sometió a transcripción inversa con cebadores dT, utilizando el kit Retroscript, y se dividió en partes alícuotas para usos individuales. El análisis de los niveles de mRNA se realizó utilizando una QPCR con SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems) en un termociclador SDS7700 (Applied Biosystems), seguida de un análisis de la curva de disociación, que verificó la amplificación de una única especie de la PCR. Los parámetros del termociclador fueron los estándares para los instrumentos SDS7700 (Applied Biosystems): 95°C durante 10 min. y 40 ciclos de 95°C durante 15 seg. y 60°C durante 1 min. Cada una de las muestras fue testada por triplicado. Se trazó una curva estándar para realizar comparaciones relativas de los valores de la muestra. Los cebadores de la PCR para la iNOS fueron TGAGACAGGAAAGTCGGAAG (directo) y TCCCATGTTGCGTTGGAA (inverso) y se normalizaron a los niveles de mRNA de GADPH (un control de un gen de mantenimiento interno) para cada muestra de cDNA, utilizando los cebadores de los reactivos TaqMan Rodent GADPH Control Reagents (Applied Biosystems). Quantitative PCR (QPCR) - iNOS mRNA brain levels were measured by reverse transcription followed by quantitative PCR (QPCR). In summary, total RNA was isolated from the brain using the RNAqueous kit (Ambion), according to the manufacturer's instructions, and treated with DNase. Next, the RNA (1 μg) was subjected to reverse transcription with dT primers, using the Retroscript kit, and divided into aliquots for individual uses. The analysis of mRNA levels was performed using a QPCR with SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems) in an SDS7700 (Applied Biosystems) thermal cycler, followed by an analysis of the dissociation curve, which verified the amplification of a single species of PCR The thermal cycler parameters were the standards for the SDS7700 (Applied Biosystems) instruments: 95 ° C for 10 min. and 40 cycles of 95 ° C for 15 sec. and 60 ° C for 1 min. Each sample was tested in triplicate. A standard curve was drawn to make relative comparisons of the sample values. The PCR primers for the iNOS were TGAGACAGGAAAGTCGGAAG (direct) and TCCCATGTTGCGTTGGAA (reverse) and normalized to the GADPH mRNA levels (a control of an internal maintenance gene) for each cDNA sample, using the reagent primers TaqMan Rodent GADPH Control Reagents (Applied Biosystems).
Ensayos ELlSA para 8-iso-PGF2α (F2-isoprostanos), Aβ e interleuquina1β (1L-1β) — Para los ELISA de Aβ e IL-1β, una parte alícuota de tejido cerebral congelado (pulverizado sobre hielo seco con un mortero y una mano) se homogeneizó en 10 vol de TBS que contenía la mezcla inhibidora de proteasa (menos los detergentes). Las muestras se sometieron a ultrasonidos brevemente y se centrifugaron a 100.000 x g durante 20 min a 4°C. El supernatante de la TBS soluble se utilizó como "fracción de TBS" para el ELISA y se empleó para medir la interleuquina 1β y el Aβ soluble. El gránulo se disolvió en guanidina y se empleó para medir el Aβ insoluble, como se ha descrito anteriormente (60). Para el ELISA de F2-isoprostano se utilizó otra parte alícuota de tejido pulverizado y se extrajo la totalidad de los lípidos utilizando una modificación del método de Hara y Radin (8). A continuación, se midieron las muestras utilizando el kit de inmunoensayo 8EPI-F2 Immunoassay Kit (EA84; Oxford Biomedical Research, Oxford, MI), como se ha descrito anteriormente (28). Inmunoensayo Western blot para detectar iNOS, p-JNK, nitrotirosina y carbonilos en tejido cerebral — Para detectar iNOS, nitrotirosina y p-JNK, se utilizó la fracción de TBS. Las muestras (20 μg) se sometieron a electroblot en un gel de Tris-glicina al 10% y posteriormente el gel fue transferido a una membrana de PVDF y bloqueado durante 1 hora a temperatura ambiente en leche al 5% con Tween20 al 0,05% en PBS. La membrana fue incubada con anticuerpos monoclonales de ratón primarios a una dilución de 1:1.000 a 4ºC durante una noche: anticuerpo anti-iNOS ELlSA assays for 8-iso-PGF2α (F2-isoprostanes), Aβ and interleukin1β (1L-1β) - For ELISAs of Aβ and IL-1β, an aliquot of frozen brain tissue (sprayed on dry ice with a mortar and a hand) was homogenized in 10 vol of TBS containing the protease inhibitor mixture (minus detergents). The samples were briefly sonicated and centrifuged at 100,000 x g for 20 min at 4 ° C. The supernatant of soluble TBS was used as a "TBS fraction" for the ELISA and was used to measure interleukin 1β and soluble Aβ. The granule was dissolved in guanidine and used to measure insoluble Aβ, as described previously (60). For the ELISA of F2-isoprostane, another aliquot of powdered tissue was used and all of the lipids were extracted using a modification of the method of Hara and Radin (8). The samples were then measured using the 8EPI-F2 Immunoassay Kit immunoassay kit (EA84; Oxford Biomedical Research, Oxford, MI), as described previously (28). Western blot immunoassay to detect iNOS, p-JNK, nitrotyrosine and carbonyl in brain tissue - To detect iNOS, nitrotyrosine and p-JNK, the TBS fraction was used. The samples (20 μg) were electroblotted on a 10% Tris-glycine gel and subsequently the gel was transferred to a PVDF membrane and blocked for 1 hour at room temperature in 5% milk with 0.05 Tween20 % in PBS. The membrane was incubated with primary mouse monoclonal antibodies at a dilution of 1: 1,000 at 4 ° C overnight: anti-iNOS antibody
(Transduction laboratories, BD Biosciences, Bedford, MA), anti-nitrotirosina (Cayman Chemical, Michigan, MI) o antipJNK (Cell signaling; Beverly, MA). El anticuerpo secundario fue anti-ratón conjugado con peroxidasa de rábano (1:30.000), incubado durante 1 hora a temperatura ambiente y desarrollado con ECL. Para las mediciones de carbonilos, utilizamos el kit "Oxyblot" (Intergen, Purchase, NY), tal como se ha descrito anteriormente (26). El gránulo insoluble en TBS se sometió a ultrasonidos en solución tampón de lisis (véase arriba) con mezclas inhibidoras de la proteasa y, posteriormente, se centrifugó a 100.000 x g durante 20 min., a 4°C. El supernatante resultante se recogió en forma de "fracción de lisis". Se hicieron reaccionar 10 μg de proteína de esta fracción con 1 x dinitrofenilhidrazina (DNPH) durante 15-30 min. y se neutralizaron con una solución que contenía glicerol y β-mercaptoetanol. Estas muestras se sometieron a electroféresis en un gel al 10% de Tris-glicina, se transfirieron y bloquearon. El blot fue incubado durante una noche con un anticuerpo de ratón anti-DNPH (1:150) a 4ºC y, posteriormente, se incubó con anticuerpo de cabra anti-ratón (1:300) durante una hora a temperatura ambiente. Las bandas se visualizaron utilizando técnicas quimioluminiscentes con exposiciones no saturadas y se cuantificaron. Las bandas resultantes fueron escaneadas y cuantificadas utilizando un densiómetro y el software Molecular Analyst software (Model GS-700, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA). (Transduction laboratories, BD Biosciences, Bedford, MA), anti-nitrotyrosine (Cayman Chemical, Michigan, MI) or antipJNK (Cell signaling; Beverly, MA). The secondary antibody was anti-mouse conjugated to horseradish peroxidase (1: 30,000), incubated for 1 hour at room temperature and developed with ECL. For carbonyl measurements, we use the "Oxyblot" kit (Intergen, Purchase, NY), as described previously (26). The TBS insoluble granule was ultrasound in lysis buffer solution (see above) with protease inhibitor mixtures and subsequently centrifuged at 100,000 x g for 20 min. At 4 ° C. The resulting supernatant was collected as a "lysis fraction". 10 μg of this fraction protein was reacted with 1 x dinitrophenylhydrazine (DNPH) for 15-30 min. and were neutralized with a solution containing glycerol and β-mercaptoethanol. These samples were electrophoresed on a 10% Tris-glycine gel, transferred and blocked. The blot was incubated overnight with an anti-DNPH mouse antibody (1: 150) at 4 ° C and subsequently incubated with goat anti-mouse antibody (1: 300) for one hour at room temperature. Bands were visualized using chemiluminescent techniques with unsaturated exposures and quantified. The resulting bands were scanned and quantified using a densiometer and Molecular Analyst software (Model GS-700, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA).
Inmunotinción y análisis de imágenes — Las criosecciones hemicerebrales de 8 μM de ratones Tg2576 sometidos a una dieta de Curc y TC fueron analizadas inmunohistoquímicamente para detectar Aβ (anticuerpo policlonal de conejo; 1:500 anti-Aβ1-13, DAE) o GFAP (1:10000, anticuerpo monoclonal, Sigma, St Louis, MO), tal y como se ha descrito anteriormente (60). En resumen, la recuperación de antígeno se realizó vaporizando secciones en una solución de desenmascaramiento (Vector Laboratories, Burlingame, CA). Después de inhibir la fluorescencia con peróxido de hidrógeno al 0,6% y bloquear con suero normal, las secciones fueron incubadas con anticuerpos primarios durante una noche a 4°C. Tras incubar con el reactivo ABC que contenía peroxidasa (Vector Lab), las secciones se desarrollaron con diaminobencidina con metal potenciador (DAB, Pierce, Rockfoid, IL). Los análisis de las imágenes de DAE y GFAP se realizaron en dos secciones coronarias por cerebro. Todas las imágenes se obtuvieron con un microscopio Nikon Eclipse E800 (Tokyo, Japón), con un sistema de vídeo Sony Triniton. Las imágenes obtenidas se analizaron utilizando el software de dominio público NIH Image para calcular el número de placas, la carga de placas y el porcentaje del área de GFAP teñido en las capas de la corteza y el hipocampo. Desagregación del oligómero de Aβ42 mediante inmunoensayo Dot-blot — Examinamos el impacto de la TC y la Curc sobre la desagregación de Aβ42 en un sistema libre de células, utilizando un Dot-blot con un anticuerpo de oligómero específico, tal como se ha descrito anteriormente (27), salvo por el hecho de que los oligómeros estaban preformados. Los oligómeros de Aβ42 recién preparados (11 μM, Dr. Charles C. Glabe, UC Irvine) fueron coincubados con Curc (16 μM), TC (16 μM), Curc+TC (Curc y TC juntas, 8 μM de cada), o vehículo, durante 72 horas a 25°C y, posteriormente, a 500 ng por pocillo, se les aplicó una membrana de nitrocelulosa en un aparato de Bio-Dot (Bio-Rad). La membrana fue bloqueada con leche desnatada al 10% en TBS-T a temperatura ambiente durante una hora, se lavó con TBS-1 y se sondó con el anticuerpo A11 anti-Aβ (6E10) o anti-oligómero (61) Immunostaining and image analysis - The 8 μM hemicerebral cryosections of Tg2576 mice subjected to a Curc and CT diet were immunohistochemically tested for Aβ (rabbit polyclonal antibody; 1: 500 anti-Aβ1-13, DAE) or GFAP (1 : 10000, monoclonal antibody, Sigma, St Louis, MO), as described above (60). In summary, antigen recovery was performed by vaporizing sections in a unmasking solution (Vector Laboratories, Burlingame, CA). After inhibiting fluorescence with 0.6% hydrogen peroxide and blocking with normal serum, the sections were incubated with primary antibodies overnight at 4 ° C. After incubating with the ABC reagent containing peroxidase (Vector Lab), the sections were developed with diaminobenzidine with enhancer metal (DAB, Pierce, Rockfoid, IL). DAE and GFAP image analyzes were performed in two coronary sections per brain. All images were obtained with a Nikon Eclipse E800 microscope (Tokyo, Japan), with a Sony Triniton video system. The images obtained were analyzed using the NIH Image public domain software to calculate the number of plates, the plate load and the percentage of the area of stained GFAP in the layers of the cortex and the hippocampus. Disaggregation of the Aβ42 oligomer by Dot-blot immunoassay - We examine the impact of CT and Curc on the disaggregation of Aβ42 in a cell-free system, using a Dot-blot with a specific oligomer antibody, as described above. (27), except for the fact that the oligomers were preformed. The freshly prepared Aβ42 oligomers (11 μM, Dr. Charles C. Glabe, UC Irvine) were matched with Curc (16 μM), TC (16 μM), Curc + TC (Curc and TC together, 8 μM each), or vehicle, for 72 hours at 25 ° C and, subsequently, at 500 ng per well, a nitrocellulose membrane was applied in a Bio-Dot (Bio-Rad) apparatus. The membrane was blocked with 10% skim milk in TBS-T at room temperature for one hour, washed with TBS-1 and probed with the anti-Aβ (6E10) or anti-oligomer (61) A11 antibody.
(1:10.000) en un 3% de BSA-TBS-T durante una noche a 4 °C. Después de lavarla, se sondó con una solución de anticuerpo anti-ratón conjugado con peroxidasa de rábano (Pierce) durante 1 hora a temperatura ambiente. El blot se desarrolló con SuperSignal (Pierce) durante 2-5 min. Las manchas se escanearon y analizaron con un densiómetro del modelo GS-700 utilizando el software Molecular Analyst (Bio-Rad). Análisis estadístico — Los efectos comparativos del tratamiento con Curc y TC mediante HPLC se analizaron mediante un análisis ANOVA de un factor, seguido de un test post-hoc de Bonfertoni/Dunn. La densiometría del Western blot se analizó mediante un análisis ANOVA de un factor (Graph Pad InStat v.3.05, San Diego, CA). El coeficiente de correlación y la significancia del grado de relación lineal entre parámetros se determinó con un modelo de regresión simple, utilizando StatView (SAS Institute Inc., Cary, NC). Todos los experimentos se realizaron por triplicado o cuadruplicado. (1: 10,000) in 3% BSA-TBS-T overnight at 4 ° C. After washing, it was probed with a solution of anti-mouse antibody conjugated to horseradish peroxidase (Pierce) for 1 hour at room temperature. The blot was developed with SuperSignal (Pierce) for 2-5 min. The spots were scanned and analyzed with a densitometer of the GS-700 model using Molecular Analyst (Bio-Rad) software. Statistical analysis - The comparative effects of treatment with Curc and CT by HPLC were analyzed by an ANOVA analysis of a factor, followed by a post-hoc Bonfertoni / Dunn test. Western blot densiometry was analyzed by ANOVA analysis of a factor (Graph Pad InStat v.3.05, San Diego, CA). The correlation coefficient and the significance of the degree of linear relationship between parameters was determined with a simple regression model, using StatView (SAS Institute Inc., Cary, NC). All experiments were performed in triplicate or quadruplicate.
RESULTADOS RESULTS
Las mediciones anteriores de Curc o TC utilizando nuestros métodos de HPLC publicados revelaron una detección de TC o Curc en muestras de tejido que contenían estas sustancias. Sin embargo, se desconocía si estos métodos eran lo suficientemente sensibles como para detectar TC o Curc en animales tratados con estas sustancias antes de ser sacrificados. Por tanto, proporcionamos Curc o TC utilizando tres vías de administración y empleando un método mostrado para mejorar su biodisponibilidad (23). Las estructuras de Curc y TC se muestran en la Fig. 2, A y B, lo que ilustra que los dobles enlaces de Curc que flanquean el puente de β-dicetona se pierden después de la reducción a TC. Los datos demostraron la detección satisfactoria de estos compuestos en los ratones tratados. Cromatogramas representativos de los ratones a los que se les había inyectado Curc o TC por vía i.m. revelaron la presencia de sus respectivos valores máximos, tanto en plasma (Fig. 2, C yD) como en las fracciones del cerebro (Fig. 2, E yF), mientras que en las muestras de control solamente estaba presente el valor máximo estándar interno (Fig. 2, G yH). Un análisis detallado, mostrado en la Tabla 1, reveló que tras la administración aguda por sonda, la Curc y TC se podían detectar en el cerebro, pero no en plasma. Incluso cuando se evitó la barrera gastrointestinal mediante inyección i.p. o i.m., los niveles plasmáticos de TC fueron siempre superiores (>2 μM) a los de Curc (<0.3 μM). Aún cuando los niveles plasmáticos de TC fueron notablemente superiores a los de Curc, los niveles cerebrales de TC fueron los mismos que los de la Curc. De hecho, los niveles plasmáticos de Curc de los ratones tratados con Curc fueron relativamente equivalentes a los respectivos niveles cerebrales (gradiente plasma/cerebro cercano a 1), mientras que los niveles plasmáticos de TC de los ratones tratados con TC fueron varias veces superiores a los cerebrales (gradiente plasma/cerebro 4,4-11). Dado que los niveles cerebrales de los curcuminoides eran varias veces inferiores a los empleados en numerosos estudios publicados, investigamos si estos niveles eran suficientes como para ejercer efectos antiinflamatorios. Dado Previous measurements of Curc or CT using our published HPLC methods revealed a detection of CT or Curc in tissue samples containing these substances. However, it was unknown if these methods were sensitive enough to detect CT or Curc in animals treated with these substances before being slaughtered. Therefore, we provide Curc or CT using three routes of administration and using a method shown to improve its bioavailability (23). The structures of Curc and TC are shown in Fig. 2, A and B, which illustrates that Curc double bonds flanking the β-diketone bridge are lost after reduction to CT. The data demonstrated the satisfactory detection of these compounds in the treated mice. Representative chromatograms of the mice injected with Curc or CT by i.m. revealed the presence of their respective maximum values, both in plasma (Fig. 2, C and D) and in the fractions of the brain (Fig. 2, E and F), while in the control samples only the internal standard maximum value was present (Fig. 2, G and H). A detailed analysis, shown in Table 1, revealed that after acute probe administration, Curc and CT could be detected in the brain, but not in plasma. Even when the gastrointestinal barrier was avoided by injection i.p. or i.m., the plasma levels of CT were always higher (> 2 μM) than those of Curc (<0.3 μM). Even though the plasma levels of CT were markedly higher than those of Curc, the brain levels of CT were the same as those of the Curc. In fact, the plasma Curc levels of the mice treated with Curc were relatively equivalent to the respective brain levels (plasma / brain gradient close to 1), while the plasma CT levels of the mice treated with CT were several times higher than the brain (plasma / brain gradient 4.4-11). Since curcuminoid brain levels were several times lower than those used in numerous published studies, we investigated whether these levels were sufficient to exert anti-inflammatory effects. Dice
5 que la iNOS es un índice de inflamación que se incrementa en el cerebro del paciente de AD y se puede inhibir mediante Curc a dosis relativamente bajas in vitro, indujimos la inflamación inyectando LPS y, a continuación, analizamos los cerebros de ratones tratados con TC o Curc para detectar la presencia de la proteína de iNOS (Fig. 3, A yB) y del mRNA (Fig. 3, C). Los LPS causaron fuertes incrementos del mRNA y la proteína de iNOS. A pesar de que la inyección i.m., que provocó los niveles cerebrales más elevados del fármaco, tendía a ser ligeramente más efectiva atenuando las respuestas a estos LPS, todas las vías de administración de Curc y TC causaron importantes reducciones del mRNA y la proteína de iNOS. El análisis de regresión mostró una estrecha correlación entre la inhibición del mRNA de iNOS y el aumento de las concentraciones de los curcuminoides administrados, aunque sugirió que unos niveles cerebrales inferiores de Curc eran más efectivos que unos niveles equivalentes de TC a la hora de reducir el mRNA de la iNOS (Fig. 3, D). 5 that the iNOS is an inflammation index that increases in the brain of the AD patient and can be inhibited by Curc at relatively low doses in vitro, we induced inflammation by injecting LPS and then analyzed the brains of mice treated with CT or Curc to detect the presence of the iNOS protein (Fig. 3, A and B) and the mRNA (Fig. 3, C). LPS caused strong increases in mRNA and iNOS protein. Although the im injection, which caused the higher brain levels of the drug, tended to be slightly more effective in attenuating responses to these LPS, all routes of administration of Curc and CT caused significant reductions of the mRNA and the iNOS protein . The regression analysis showed a close correlation between the inhibition of the iNOS mRNA and the increase in the concentrations of the curcuminoids administered, although it suggested that lower brain levels of Curc were more effective than equivalent levels of CT in reducing the iNOS mRNA (Fig. 3, D).
15 Dado que los LPS inducen la expresión en el CNS de IL-1β (2, 7), una citoquina inflamatoria cuyos niveles se sabe que son elevados en las enfermedades neuroinflamatorias, incluyendo la AD, también evaluamos el impacto relativo de la Curc o la TC sobre la inducción de IL-1β. A pesar de que los LPS indujeron efectivamente unos notables incrementos de los niveles cerebrales de IL-1 β en comparación con el vehículo, todas las vías de administración tanto de Curc como de TC inhibieron igualmente esta respuesta (Fig. 4,A). La correlación de los niveles de TC o Curc con IL-1 β confirmó que la TC y la Curc fueron igualmente efectivas reduciendo la IL-1β (Fig. 4, B). 15 Since LPS induces CNS expression of IL-1β (2, 7), an inflammatory cytokine whose levels are known to be high in neuroinflammatory diseases, including AD, we also assess the relative impact of Curc or CT on the induction of IL-1β. Although the LPS effectively induced significant increases in brain levels of IL-1β compared to the vehicle, all routes of administration of both Curc and CT also inhibited this response (Fig. 4, A). The correlation of the levels of CT or Curc with IL-1β confirmed that CT and Curc were equally effective in reducing IL-1β (Fig. 4, B).
Los LPS pueden inducir la peroxidación lipídica en el cerebro, medida mediante F2-isoprostanos (62), que es elevada en la AD (63, 64) y en modelos de AD (28, 65). Por tanto, investigamos el impacto de la Curc o TC sobre la LPS can induce lipid peroxidation in the brain, measured by F2-isoprostanes (62), which is elevated in AD (63, 64) and in AD models (28, 65). Therefore, we investigate the impact of the Curc or TC on the
25 inducción de F2-isoprostanos. Los resultados mostraron que los LPS incrementaban los niveles de F2-isoprostanos. A pesar de que la administración oral aguda de Curc o TC no consiguió producir unos niveles cerebrales suficientes como para modificar los isoprostanos, la administración i.p. redujo ligeramente y la administración i.m. redujo significativamente los niveles de F2-isoprostanos inducidos por LPS. El análisis de regresión de los niveles de Curc Induction of F2-isoprostanes. The results showed that LPS increased the levels of F2-isoprostanes. Although the acute oral administration of Curc or CT failed to produce sufficient brain levels to modify isoprostans, the administration i.p. slightly reduced and the administration i.m. significantly reduced levels of L2-induced F2-isoprostanes. Regression analysis of Curc levels
o TC con F2-isoprostanos muestra importantes correlaciones, aunque unos niveles inferiores de Curc parecían causar una mayor inhibición de F2-isoprostanos en comparación con los niveles equivalentes de TC (Fig. 4, D). o CT with F2-isoprostanes shows important correlations, although lower levels of Curc appeared to cause a greater inhibition of F2-isoprostans compared to equivalent levels of CT (Fig. 4, D).
La reacción del superóxido con óxido nítrico, resultante en un aumento del peroxinitrito, se produce en enfermedades neuroinflamatorias como la AD y la ALS (66, 67). Se puede estimar un índice indirecto del peroxinitrito, midiendo las proteínas reactivas anti-nitrotirosina (NT), que se forman por la nitración mediada por The reaction of superoxide with nitric oxide, resulting in an increase in peroxynitrite, occurs in neuroinflammatory diseases such as AD and ALS (66, 67). An indirect index of peroxynitrite can be estimated by measuring the anti-nitrotyrosine (NT) reactive proteins, which are formed by nitration mediated by
35 peroxinitrito de residuos de tirosina de la proteína. Los resultados demostraron que los LPS inducían unas destacadas bandas NT-reactivas de 75 kD y 90 kD, pero la administración por sonda de cualquiera de los compuestos no fue efectiva modificando la NT (Fig 5, A), de igual modo que la administración por sonda no consiguió suprimir la inducción de F2-isoprostano. Al contrario, la Curc fue efectiva suprimiendo la oxidación de proteína inducida por LPS, mediada por los carbonilos, con independencia de la vía de administración (Fig. 5, B), a diferencia de la TC, que solamente fue efectiva reduciendo la inducción de carbonilo mediante inyección i.m. (Fig. 5, C). Dado que se ha documentado que el ayuno puede potenciar la absorción o el aprovechamiento de la Curc (23, 68, 69), y dado que el tratamiento crónico es probablemente necesario para la intervención terapéutica de las enfermedades, evaluamos el impacto de los alimentos ad libitum sobre la absorción y eficacia de la Curc y la TC. 35 peroxynitrite of protein tyrosine residues. The results showed that the LPS induced a prominent NT-reactive bands of 75 kD and 90 kD, but the administration by probe of any of the compounds was not effective by modifying the NT (Fig 5, A), in the same way as the administration by probe failed to suppress induction of F2-isoprostane. On the contrary, the Curc was effective in suppressing the oxidation of LPS-induced protein, mediated by carbonyls, regardless of the route of administration (Fig. 5, B), unlike CT, which was only effective in reducing the induction of carbonyl by im injection (Fig. 5, C). Since it has been documented that fasting can enhance the absorption or use of the Curc (23, 68, 69), and since chronic treatment is probably necessary for the therapeutic intervention of diseases, we assess the impact of food ad libitum on the absorption and efficacy of Curc and CT.
45 Incrementamos la dosis administrada por sonda a 480 μg, que se encuentra más cerca del consumo en la dieta diaria de Curc utilizada para reducir la patogénesis de la AD en el ratón Tg2576 (26). En este experimento, el ratio de Curc/TC en el cerebro fue de 2:3, lo que respalda la hipótesis, a diferencia de lo que ocurre en el plasma, de que la biodisponibilidad de la Curc en el cerebro es mayor que la de la TC. En comparación con los ratones en ayunas, los ratones alimentados previamente ad libitum mostraron una importante reducción de la absorción tanto de Curc como de TC (administrada por sonda), medida por sus contenidos en el cerebro (Fig. 6, A). A pesar de que la Curc no fue siquiera detectable en el cerebro cuando se administró con comida, la TC sí fue detectable. La reducción de la absorción GI derivada de la ingesta de alimento se asoció a una disminución (Curc) o inexistencia (TC) de eficacia en la inhibición de la iNOS cerebral inducida por LPS (Fig. 6, B). No obstante, la Curc fue significativamente eficaz en el cerebro (p<0.05), lo que sugiere que la Curc puede ser efectiva a unos niveles cerebrales tan limitados como 45 We increase the dose administered by probe to 480 μg, which is closer to the consumption in the daily Curc diet used to reduce the pathogenesis of AD in the mouse Tg2576 (26). In this experiment, the Curc / CT ratio in the brain was 2: 3, which supports the hypothesis, unlike what happens in the plasma, that the bioavailability of the Curc in the brain is greater than that of CT Compared to fasting mice, mice previously fed ad libitum showed a significant reduction in the absorption of both Curc and CT (administered by probe), measured by their contents in the brain (Fig. 6, A). Although the Curc was not even detectable in the brain when administered with food, CT was detectable. The reduction in GI absorption derived from food intake was associated with a decrease (Curc) or non-existence (CT) of efficacy in the inhibition of cerebral iNOS induced by LPS (Fig. 6, B). However, Curc was significantly effective in the brain (p <0.05), suggesting that Curc may be effective at brain levels as limited as
55 81,3 nM (0,03 μg/10 mg de proteína). Dado que la Curc no fue detectable con una administración aguda por sonda con alimentos (sin ayuno), posteriormente investigamos si se podría detectar tras la administración crónica en la comida. Seleccionamos las dosis anteriormente indicadas para reducir el daño oxidativo, la neuroinflamación y la patología de las placas en el ratón APPSW Tg2576 (26). La Tabla 2 indica que, a diferencia de la administración aguda por sonda, la administración oral crónica en la comida de Curc o TC resultó en unos niveles plasmáticos detectables de 0,095 μM y 0,73 μM, respectivamente. Al igual que en el caso de la administración aguda, la administración crónica se tradujo en unos niveles plasmáticos de TC varias veces superiores a los de la Curc. A continuación, evaluamos la eficacia relativa de la alimentación con Curc y TC sobre la patología de las placas en el ratón Tg2576 APVsw. La inmunotinción para anti-Aβ reveló que, en comparación con los ratones alimentados con 55 81.3 nM (0.03 μg / 10 mg protein). Since the Curc was not detectable with acute administration by tube with food (without fasting), we subsequently investigated whether it could be detected after chronic administration in food. We select the doses indicated above to reduce oxidative damage, neuroinflammation and plaque pathology in the APPSW Tg2576 mouse (26). Table 2 indicates that, unlike acute probe administration, chronic oral administration in the Curc or CT meal resulted in detectable plasma levels of 0.095 μM and 0.73 μM, respectively. As in the case of acute administration, chronic administration resulted in plasma levels of CT several times higher than those of the Curc. Next, we evaluate the relative efficacy of the feeding with Curc and CT on the pathology of the plaques in the mouse Tg2576 APVsw. Immunostaining for anti-Aβ revealed that, compared to mice fed with
65 el control, los ratones alimentados con Curc mostraban una sorprendente reducción de las placas (Fig. 7, A-D), similar a la anteriormente descrita (26). El hecho de si la dieta con TC mostraba una ligera reducción del tamaño de In the control, the mice fed with Curc showed a surprising reduction of the plaques (Fig. 7, A-D), similar to the one previously described (26). The fact that the diet with CT showed a slight reduction in the size of
las placas en comparación con los ratones alimentados con la dieta de control estuvo menos claro (Fig. 7, E y F). La cuantificación del tamaño de la placa (Fig. 7, G) y de la carga de placas (Fig. 7, H) confirmó que la Curc, pero no así la TC, reducía la patología asociada al Aβ. Posteriormente, analizamos la corteza diseccionada para detectar los niveles de Aβ y observamos que los animales alimentados con Curc, pero no así los alimentados con TC, mostraban una reducción de Aβ en la fracción insoluble (Fig. 7, I). El único impacto significativo de la TC sobre las variables de Aβ se produjo sobre el Aβ soluble, que se redujo en mayor medida que con la Curc (Fig. 7, J). the plaques compared to mice fed the control diet was less clear (Fig. 7, E and F). The quantification of the plate size (Fig. 7, G) and of the plate load (Fig. 7, H) confirmed that the Curc, but not the CT scan, reduced the pathology associated with Aβ. Subsequently, we analyzed the dissected cortex to detect Aβ levels and observed that animals fed with Curc, but not those fed with CT, showed a reduction of Aβ in the insoluble fraction (Fig. 7, I). The only significant impact of CT on Aβ variables occurred on soluble Aβ, which was reduced to a greater extent than with Curc (Fig. 7, J).
La GFAP fue analizada inmunohistoquímicamente para evaluar el impacto de la Curc y la TC sobre la gliosis elevada en este modelo transgénico de AD (Fig. 8, A-H). La cuantificación de la GFAP confirmó la inducción conocida de GFAP en este modelo transgénico. Tanto la Curc como la TC atenuaron de forma significativa la gliosis asociada con el transgen (Fig. 8). La IL-1β es un índice de neuroinflamación, que se cree que contribuye a la patogénesis de la AD y que mantiene un nivel elevado en este modelo. Al igual que en el caso de la gliosis, la IL-1β se redujo de forma efectiva tanto con la Curc como con la TC, en comparación con los ratones Tg+ que seguían la dieta de control (Fig. 9, A). Sin embargo, a pesar de que los carbonilos que se sabe que son inducidos por este transgen GFAP was analyzed immunohistochemically to assess the impact of Curc and CT on elevated gliosis in this transgenic AD model (Fig. 8, A-H). The quantification of the GFAP confirmed the known induction of GFAP in this transgenic model. Both the Curc and the CT significantly attenuated the gliosis associated with the transgene (Fig. 8). IL-1β is an index of neuroinflammation, which is believed to contribute to the pathogenesis of AD and that maintains a high level in this model. As in the case of gliosis, IL-1β was effectively reduced with both Curc and CT, compared to Tg + mice following the control diet (Fig. 9, A). However, although the carbonyls that are known to be induced by this transgene
(26) se redujeron con la Curc como se ha descrito anteriormente, la TC demostró únicamente una tendencia poco significativa de reducción de los carbonilos (Fig. 9, B). Dado que se ha documentado que la quinasa N-terminal de cJun (pJNK) activada por estrés (fosforilada) mantiene unos niveles elevados en homogeneizados corticales de este modelo (13) y la JNK es un posible objetivo de la Curc, también examinamos los impactos relativos de la Curc y la TC sobre la pJNK. El análisis del Western blot reveló dos bandas a 46 y 56 kDa, que cuando se cuantificaron demostraron que tanto la Curc como la TC redujeron de forma efectiva la pJNK, teniendo la TC un mayor efecto (Fig. 9, C y D). Dado que la TC tenía efectos más potentes que la Curc tanto sobre los oligómeros solubles como sobre la pJNK, la posibilidad de una relación directa fue evaluada mediante un análisis de regresión, que demostró que el grado de reducción del oligómero soluble era directamente proporcional al de reducción de la pJNK (Fig 9, E). Dado que los datos demostraron diferentes efectos de la Curc y la TC sobre la eficacia, y dado que parte de la Curc se puede convertir en TC libre, planteamos la hipótesis de que podían funcionar sinérgicamente en el modelo crónico. Por tanto, los niveles de Curc y TC se midieron en plasma tras la ingestión crónica de Curc en la comida. Se pudieron detectar cantidades significativas de TC, con la Curc representando el 75% y la TC el 25% del contenido en curcuminoides totales en plasma (Fig. 10, A). La posibilidad de que la combinación de ambas sustancias in vitro pueda inhibir de forma más efectiva la inducción de la iNOS por mediación de LPS se testó en las neuronas (55) y en una línea de células microgliales. Los resultados demostraron que la combinación de la TC y la Curc tenía un efecto más potente sobre la supresión de la iNOS que cualquiera de ellas por separado, tanto sobre las neuronas primarias (Fig. 10, B) como sobre las microglías BV2 (no mostradas). También evaluamos si esta sinergia observada era aplicable asimismo a la toxicidad del Aβ medida mediante LDH. Los resultados demostraron que, a pesar de que tanto la Curc como la TC tenían una actividad protectora, su efectividad era mayor cuando se administraban en forma combinada (Fig. 10, C). A pesar de que la TC tuvo un mayor impacto sobre el Aβ soluble, se sabe que la Curc se une al amiloide y reduce su agregación. Puesto que existe la hipótesis de que la agregación del oligómero soluble es un importante efector en la AD (70), empleamos un ensayo libre de células (27) para investigar el impacto relativo de la TC y/o la Curc sobre la desagregación de oligómeros de Aβ de elevado peso molecular. Los datos demostraron que tanto la TC como la Curc por separado eran capaces de desagregar los oligómeros preformados, pero que utilizadas conjuntamente incrementaban su potencia de desagregación de los oligómeros de Aβ (Fig. 10, D). (26) were reduced with the Curc as described above, the CT showed only an insignificant tendency to reduce carbonyls (Fig. 9, B). Since it has been documented that stress-activated (phosphorylated) cJun N-terminal kinase (pJNK) maintains high levels in cortical homogenates of this model (13) and JNK is a possible objective of the Curc, we also examine the impacts relative of the Curc and the CT on the pJNK. Western blot analysis revealed two bands at 46 and 56 kDa, which when quantified showed that both Curc and CT effectively reduced pJNK, with CT having a greater effect (Fig. 9, C and D). Since CT had more potent effects than Curc on both soluble oligomers and pJNK, the possibility of a direct relationship was assessed by a regression analysis, which showed that the degree of reduction of the soluble oligomer was directly proportional to that of reduction of pJNK (Fig 9, E). Since the data demonstrated different effects of the Curc and the CT on efficacy, and since part of the Curc can be converted into a free CT, we hypothesized that they could function synergistically in the chronic model. Therefore, the levels of Curc and CT were measured in plasma after chronic ingestion of Curc in the food. Significant amounts of CT could be detected, with Curc representing 75% and CT 25% of the total plasma curcuminoid content (Fig. 10, A). The possibility that the combination of both substances in vitro can more effectively inhibit the induction of iNOS by means of LPS was tested in neurons (55) and in a microglial cell line. The results showed that the combination of CT and Curc had a more potent effect on the suppression of iNOS than any of them separately, both on primary neurons (Fig. 10, B) and on BV2 microglia (not shown). ). We also evaluated whether this observed synergy was also applicable to the toxicity of Aβ measured by LDH. The results showed that, although both the Curc and the CT had a protective activity, their effectiveness was greater when they were administered in combination (Fig. 10, C). Although CT had a greater impact on soluble Aβ, it is known that Curc binds to amyloid and reduces its aggregation. Since there is a hypothesis that aggregation of the soluble oligomer is an important effector in AD (70), we use a cell-free assay (27) to investigate the relative impact of CT and / or Curc on oligomer disaggregation. of high molecular weight Aβ. The data showed that both CT and Curc separately were able to disaggregate the preformed oligomers, but that used together increased their disaggregation power of the Aβ oligomers (Fig. 10, D).
DEBATE DEBATE
La Curc es sorprendentemente eficaz en numerosos modelos animales in vitro e in vivo de neurodegeneración y cáncer, aunque se desconocen los niveles en sangre necesarios para producir estos efectos. La escasa biodisponibilidad tanto en animales como en seres humanos ha sido motivo de preocupación, dado que los niveles plasmáticos necesarios para muchos efectos in vitro no se consiguen con claridad (41). Esto ha generado interés en los metabolitos activos para los que la Curc puede actuar como profármaco, como la TC, que se cree que se absorbe mejor y ofrece unos efectos similares. No obstante, con excepción de unos pocos estudios in vivo (44, 71), poco se sabe acerca de los efectos de la TC in vivo, y nada sobre sus efectos sobre el cerebro. Nuestras nuevas conclusiones demuestran los niveles en sangre y en los tejidos diana necesarios para diversas actividades protectoras. Confirmamos que la TC ofrece una mayor estabilidad y absorción que la Curc, aunque demostramos por primera vez una menor disponibilidad de TC en el cerebro. También ofrecemos evidencias que respaldan un impacto diferencial de la TC respecto de la Curc sobre las cascadas neuroinflamatorias y la patogénesis de la AD, y proporcionamos la base para la justificación de su uso conjunto sinérgico, por ejemplo, en la terapia para la AD. Efectos de la TC y la Curc sobre la absorción GI — A pesar de que la Curc no se podría detectar en el cerebro tras la administración aguda por sonda de una dosis de 147 μg o 480 μg, la TC se podría detectar con la dosis más elevada administrada por sonda, lo que confirma las sugerencias anteriores de que la TC podría tener una mejor absorción GI (44). La absorción GI mejorada de la TC respecto de la Curc también fue sugerida por el modelo de administración crónica en la dieta (ad libitum), donde los niveles plasmáticos de TC en los ratones alimentados con TC fueron casi 8 veces superiores que los niveles plasmáticos de Curc en los ratones alimentados con Curc. A diferencia de lo ocurrido con la administración aguda por sonda, la administración repetida diariamente en la dieta de Curc resultó en unos niveles plasmáticos detectables de Curc, lo que se puede deber a su capacidad para inhibir la glucuronidación. Un informe demostró que tras una alta dosis oral, se detectaron conjugados de Curc-glucuronida y Curc-sulfato, pero la Curc libre se mantuvo por debajo de los límites de detección (50). Otros estudios demostraron unos resultados similares en ratas, con unos niveles de Curc libre inferiores a 5 nM (72), mientras que nuestros datos revelaron unos niveles plasmáticos cercanos a 100 nM de Curc libre con la administración crónica en la dieta. Pan et. al. descubrieron que aproximadamente el 99% de la Curc y más del 85% de la TC en el plasma se encuentran conjugados con glucuronida con una administración oral aguda (39). Sin embargo, la Curc puede inhibir The Curc is surprisingly effective in numerous animal models in vitro and in vivo of neurodegeneration and cancer, although the blood levels necessary to produce these effects are unknown. The low bioavailability in both animals and humans has been a cause of concern, since the plasma levels necessary for many in vitro effects are not clearly achieved (41). This has generated interest in active metabolites for which Curc can act as a prodrug, such as CT, which is believed to be better absorbed and offers similar effects. However, with the exception of a few studies in vivo (44, 71), little is known about the effects of CT in vivo, and nothing about its effects on the brain. Our new conclusions demonstrate the levels in blood and target tissues necessary for various protective activities. We confirm that CT offers greater stability and absorption than Curc, although we demonstrate for the first time a lower availability of CT in the brain. We also offer evidence that supports a differential impact of CT with respect to the Curc on neuroinflammatory cascades and the pathogenesis of AD, and we provide the basis for the justification of their synergistic joint use, for example, in AD therapy. Effects of CT and Curc on GI absorption - Although Curc could not be detected in the brain after acute administration by probe of a dose of 147 μg or 480 μg, CT could be detected with the highest dose elevated administered by probe, confirming the previous suggestions that CT could have a better GI absorption (44). The improved GI absorption of the CT with respect to the Curc was also suggested by the model of chronic administration in the diet (ad libitum), where the plasma levels of CT in the mice fed with CT were almost 8 times higher than the plasma levels of Curc in mice fed Curc. Unlike what happened with acute probe administration, repeated administration on Curc's diet daily resulted in detectable plasma levels of Curc, which may be due to its ability to inhibit glucuronidation. One report showed that after a high oral dose, Curc-glucuronide and Curc-sulfate conjugates were detected, but the free Curc remained below the detection limits (50). Other studies demonstrated similar results in rats, with levels of free Curc below 5 nM (72), while our data revealed plasma levels close to 100 nM of free Curc with chronic diet administration. Pan et. to the. they found that approximately 99% of the Curc and more than 85% of the CT in the plasma are conjugated with glucuronide with acute oral administration (39). However, the Curc can inhibit
5 las LTDP-glucuronosiltransferasas (73). Nuestro éxito en la detección de Curc libre puede estar relacionado con el hecho de que la administración crónica inhibe la glucuronidación o con la mejora de nuestros métodos de detección (58). 5 LTDP-glucuronosyltransferases (73). Our success in the detection of free Curc may be related to the fact that chronic administration inhibits glucuronidation or to the improvement of our detection methods (58).
Se ha sugerido con anterioridad que el ayuno era necesario para optimizar la absorción de Curc tras una administración aguda, mientras que los alimentos podrían reducir la eficacia de la Curc, posiblemente debido a la reducción de su absorción intestinal (23). Nuestros datos no solamente confirmaron que los alimentos atenuaban la absorción y la eficacia de la Curc administrada por sonda, sino que también demostraron una supresión incluso superior de la eficacia de la TC. Por tanto, a fin de superar la reducción de la absorción, se empleó una dosis superior (unos 2.000 μg por día) con la administración con la comida. El aumento de la velocidad de vaciado 15 estomacal, como la inducida por los alimentos sólidos, puede reducir la absorción de compuestos neutros, dado que pueden ser absorbidos en cierta medida directamente del estómago (74). Dado que los alimentos calientes y las comidas con un elevado contenido en grasa pueden tener un efecto opuesto sobre los alimentos sólidos por lo que respecta al vaciado del estómago, reduciendo su velocidad (74), es posible que en los seres humanos, a diferencia de los ratones, la Curc se absorba mejor con comidas calientes con un elevado contenido en grasa, una controversia que es necesario resolver. Por otra parte, otra explicación de cómo los alimentos podrían reducir la absorción de la Curc o la TC (y su eficacia) en los ratones es mediante la estimulación de la motilidad gástrica, que puede disminuir la absorción de algunos fármacos, al incrementar la velocidad de tránsito a través del intestino (74). En resumen, además de confirmar que la TC es mucho mejor absorbida en el tracto GI respecto de la Curc, nuestros datos demuestran por primera vez que la TC y la Curc libre se pueden detectar en plasma tras la administración oral It has been previously suggested that fasting was necessary to optimize the absorption of Curc after acute administration, while food could reduce the effectiveness of Curc, possibly due to the reduction of intestinal absorption (23). Our data not only confirmed that the food attenuated the absorption and efficacy of the probe-administered Curc, but also demonstrated an even greater suppression of CT efficacy. Therefore, in order to overcome the absorption reduction, a higher dose (about 2,000 μg per day) was used with the administration with the food. Increasing the rate of stomach emptying, such as that induced by solid foods, can reduce the absorption of neutral compounds, since they can be absorbed to some extent directly from the stomach (74). Since hot foods and foods with a high fat content may have an opposite effect on solid foods with regard to stomach emptying, reducing their speed (74), it is possible that in humans, unlike In mice, the Curc is better absorbed with hot foods with a high fat content, a controversy that needs to be resolved. On the other hand, another explanation of how food could reduce the absorption of Curc or CT (and its effectiveness) in mice is by stimulating gastric motility, which can decrease the absorption of some drugs, by increasing the speed of transit through the intestine (74). In summary, in addition to confirming that CT is much better absorbed in the GI tract with respect to the Curc, our data demonstrate for the first time that CT and free Curc can be detected in plasma after oral administration
25 crónica (en la comida) y sugieren que, incluso cuando el ayuno no resulta posible, la administración crónica en la dieta puede mejorar la limitada absorción oral de la Curc. 25 chronic (in food) and suggest that, even when fasting is not possible, chronic administration in the diet can improve the limited oral absorption of the Curc.
Estabilidad de la Curc y la TC en plasma frente al cerebro — Los elevados ratios de la TC respecto de la Curc en plasma demuestran que la biodisponibilidad mejorada de la TC en plasma no se debió únicamente a una mejora de la absorción GI, dado que estos ratios se observaron en animales inyectados en los que los niveles de TC fueron entre 4 (i.m.) y 7 (i.p.) veces superiores que los niveles de Curc, debido posiblemente a una mejor estabilidad de la TC en plasma. Esto coincide con los datos in vitro que demuestran que la TC no se degrada en solución PBS, con independencia del pH, tras 8 horas de incubación a 37˚C (39), mientras que el 90% de la Curc se degrada antes de 4 horas (39, 40). La inestabilidad de la Curc como resultado de la hidrólisis en soluciones tampón acuosas (39, 40) y Stability of the Curc and the CT in the plasma against the brain - The high ratios of the CT with respect to the Curc in the plasma show that the improved bioavailability of the CT in the plasma was not only due to an improvement in the GI absorption, since these ratios were observed in injected animals in which CT levels were between 4 (im) and 7 (ip) times higher than Curc levels, possibly due to better stability of plasma CT. This coincides with in vitro data demonstrating that CT does not degrade in PBS solution, regardless of pH, after 8 hours of incubation at 37˚C (39), while 90% of the Curc degrades before 4 hours (39, 40). The instability of the Curc as a result of hydrolysis in aqueous buffer solutions (39, 40) and
35 en plasma, con independencia de la vía de administración, no implica necesariamente inestabilidad en compartimentos lipídicos como el cerebro, donde la hidrolisis puede ser limitada. Nuestros datos sugieren que la Curc puede ser igual de estable o incluso más que la TC en el cerebro, dado que los niveles de Curc fueron equivalentes o en ocasiones superiores a los de la TC, a pesar de mantener unos niveles más reducidos en plasma. En resumen, la Curc no solamente tiene una absorción limitada, sino que se prevé que sea sumamente inestable en compartimentos acuosos como el plasma; sin embargo, puede ser más estable si se administra en un compartimento rico en lípidos, como el cerebro. Absorción reducida de TC en el cerebro en comparación con la Curc — Los ratios de los niveles cerebrales respecto de los plasmáticos alcanzaron una media de 1:7 en el caso de la TC y prácticamente de 1:1 en el caso de la Curc. Esto resultó sorprendente y puede reflejar diferencias en el transporte por la barrera sangre-cerebro, el aclaramiento 35 in plasma, regardless of the route of administration, does not necessarily imply instability in lipid compartments such as the brain, where hydrolysis can be limited. Our data suggest that Curc may be as stable or even more than CT in the brain, since Curc levels were equivalent or sometimes higher than those of CT, despite maintaining lower plasma levels. In summary, the Curc not only has limited absorption, but is expected to be highly unstable in aqueous compartments such as plasma; however, it can be more stable if administered in a lipid-rich compartment, such as the brain. Reduced absorption of CT in the brain compared to the Curc - The ratios of brain levels with respect to plasma levels reached an average of 1: 7 in the case of CT and practically 1: 1 in the case of Curc. This was surprising and may reflect differences in transport by the blood-brain barrier, the clearance
45 del cerebro o del plasma, resultantes de diferencias en la estructura química, la sulfatación o glucuronidación. Se ha señalado que la Curc total (incluyendo la sulfatada y glucuronidada) fue relativamente baja en el cerebro en comparación con el plasma, y se ha sugerido que el principal factor que limitó la entrada de Curc en el cerebro fue su glucuronidación (75). Probablemente la entrada de la TC en el cerebro también se ve limitada por la glucuronidación. Nuestras mediciones de la TC y la Curc libre en el cerebro en comparación con el plasma sugieren que la Curc es mejor absorbida por el cerebro que la TC. 45 of the brain or plasma, resulting from differences in chemical structure, sulfation or glucuronidation. It has been noted that the total Curc (including sulfated and glucuronidated) was relatively low in the brain compared to plasma, and it has been suggested that the main factor that limited Curc's entry into the brain was its glucuronidation (75). Probably the entry of CT into the brain is also limited by glucuronidation. Our measurements of CT and free Curc in the brain compared to plasma suggest that Curc is better absorbed by the brain than CT.
Efectos de la TC y la Curc sobre el IL-1β y/o la gliosis — La Curc y la TC parecieron ser inhibidores similarmente potentes de la citoquina inflamatoria IL-1β y el marcador astrocítico GFAP. Tanto la Curc como la TC, por todas las vías de administración, atenuaron de forma efectiva la inducción aguda mediante LPS de la IL-1β a concentraciones Effects of CT and Curc on IL-1β and / or gliosis - Curc and CT appeared to be similarly potent inhibitors of inflammatory cytokine IL-1β and the astrocytic marker GFAP. Both Curc and CT, by all routes of administration, effectively attenuated acute induction by LPS of IL-1β at concentrations
55 muy limitadas en el cerebro (0,042-0,027 μg/10 mg proteína, aprox. 0,1 μM), incluso cuando los niveles en plasma se mantenían por debajo del límite de detección. Very limited in the brain (0.042-0.027 μg / 10 mg protein, approx. 0.1 μM), even when plasma levels were kept below the detection limit.
La regresión de la inhibición de la IL-1β y los niveles de Curc mostraron un solapamiento preciso respecto a los niveles de IL-1β y TC, lo que demuestra que no se apreciaron diferencias claras en las potencias de estos compuestos. De forma similar a lo sucedido en el modelo de la inflamación aguda, en el modelo crónico del ratón transgénico Tg2576 APP de la inflamación cerebral y la AD, tanto la TC como la Curc redujeron de forma equivalente los niveles de IL-1β, lo que demuestra que ambas inhiben fuertemente la inflamación y que lo consiguen a niveles reducidos. En múltiples sistemas, incluyendo nuestro informe previo sobre el modelo de Tg2576 (26), la Curc es un potente inhibidor de la inducción de la citoquina inflamatoria, incluyendo la IL-1β, tal y como se ha 65 revisado en (76). Esta es la primera demostración del efecto de la TC sobre la lL-1β en este modelo. A pesar de que se dispone de menos datos acerca de la actividad antiinflamatoria de la TC, se cree que la actividad de la Curc está The regression of the inhibition of IL-1β and the Curc levels showed a precise overlap with respect to the levels of IL-1β and CT, which shows that no clear differences were observed in the potencies of these compounds. Similar to what happened in the acute inflammation model, in the chronic Tg2576 APP mouse model of brain inflammation and AD, both CT and Curc reduced IL-1β levels equivalently, which It shows that both strongly inhibit inflammation and that they achieve it at reduced levels. In multiple systems, including our previous report on the Tg2576 model (26), Curc is a potent inhibitor of inflammatory cytokine induction, including IL-1β, as reviewed in (76). This is the first demonstration of the effect of CT on lL-1β in this model. Although there is less data on the anti-inflammatory activity of CT, it is believed that the activity of the Curc is
mediada por la limitación de la actividad de los factores de transcripción AP-1 (45), NF-KB (46), o los coactivadores de AP-1, la histona acetiltransferasa p300 (HAT, (77, 78)). La inhibición de la Curc de AP-1 y NF-KB provoca la inhibición de la cicloxigenasa-2 (COX-2) en una línea de células microgliales (79). Lo que no está tan claro es en qué se diferencia la Curc de la TC en estas actividades. Un informe sugirió que en comparación con la TC, la Curc era un mediated by the limitation of the activity of transcription factors AP-1 (45), NF-KB (46), or co-activators of AP-1, histone acetyltransferase p300 (HAT, (77, 78)). The inhibition of the AP-1 and NF-KB Curc causes the inhibition of cycloxygenase-2 (COX-2) in a microglial cell line (79). What is not so clear is how the Curc differs from the CT in these activities. One report suggested that compared to CT, the Curc was a
5 inhibidor más potente de la COX-2 en las células intestinales (50), aunque otro consideró que su potencia era similar en una línea de células macrófagas (80). En resumen, las concentraciones submicromolares de la TC y la Curc in vivo inhiben de forma significativa la IL-1β en los modelos agudos y crónicos, sin que se produzca una diferencia clara en la eficacia, lo que demuestra que los enlaces dobles C=C de la dienona de la Curc no son necesarios para la inhibición de la IL-1β in vivo. Efectos de la TC y la Curc sobre la expresión de iNOS — De forma similar a la gran potencia demostrada por la TC y la Curc sobre la IL-1β y la gliosis, ambas inhibieron notablemente el mRNA y la proteína de iNOS a niveles cerebrales muy reducidos (0,1 μM). Ambas inhibieron también de forma significativa la inducción de la iNOS en microglías y neuronas. Dado que tanto la Curc como la TC demostraron tanta potencia in vivo y a unas concentraciones tan limitadas, resultó difícil distinguir si existía alguna diferencia en términos de potencia. La primera 5 more potent inhibitor of COX-2 in intestinal cells (50), although another considered that its potency was similar in a macrophage cell line (80). In summary, submicromolar concentrations of CT and Curc in vivo significantly inhibit IL-1β in acute and chronic models, without a clear difference in efficacy, demonstrating that the double bonds C = C of the dienone of the Curc are not necessary for the inhibition of IL-1β in vivo. Effects of CT and Curc on iNOS expression - Similar to the great power demonstrated by CT and Curc on IL-1β and gliosis, both remarkably inhibited mRNA and iNOS protein at very cerebral levels reduced (0.1 μM). Both also significantly inhibited the induction of iNOS in microglia and neurons. Since both the Curc and the CT demonstrated so much power in vivo and at such limited concentrations, it was difficult to distinguish if there was any difference in terms of power. The first
15 sugerencia de que la Curc era ligeramente más efectiva que la TC en la inhibición de la iNOS se derivó de la correlación entre los niveles de TC frente a Curc y el mRNA de la iNOS, que demuestran que por encima de una inhibición máxima del 20% se precisaban unos niveles cerebrales superiores de TC que de Curc para conseguir el mismo porcentaje de inhibición de iNOS. Se observaron evidencias más sólidas, que respaldan un efecto más potente de la Curc sobre la inhibición de la iNOS, en los animales sin ayuno en los que los niveles cerebrales de Curc se encontraban por debajo del límite de detección, a pesar de que la administración era efectiva reduciendo la inducción de la proteína de la iNOS. Esta observación fue coherente con un informe anterior que revelaba que la Curc in vitro era más potente que la TC inhibiendo la iNOS en una línea de células macrófagas (43). Una posible explicación de esta inhibición más potente de la iNOS por parte de la Curc puede estar asociada a la mayor potencia de la Curc inhibiendo la LOX (80). La IL-1β (inducida por LPS o por transgen) induce la fosfolipasa 2 que puede 15 The suggestion that Curc was slightly more effective than CT in the inhibition of iNOS was derived from the correlation between levels of CT versus Curc and the mRNA of iNOS, which demonstrate that above a maximum inhibition of 20 % higher brain levels of CT than Curc were required to achieve the same percentage of iNOS inhibition. Stronger evidence was observed, supporting a more potent effect of the Curc on the inhibition of iNOS, in animals without fasting in which Curc brain levels were below the detection limit, despite the administration It was effective in reducing the induction of the iNOS protein. This observation was consistent with an earlier report that revealed that in vitro Curc was more potent than CT by inhibiting iNOS in a macrophage cell line (43). A possible explanation of this more potent inhibition of iNOS by the Curc may be associated with the greater potency of the Curc by inhibiting LOX (80). IL-1β (induced by LPS or transgene) induces phospholipase 2 which can
25 desencadenar la activación del sistema de la lipoxigenasa, que puede desencadenar entonces la expresión de iNOS mediada por NF-KB (81). La actividad antiinflamatoria de la Curc también se podría conseguir a través del producto de su descomposición hidrolítica, el ácido ferúlico, pero el ácido ferúlico cargado alcanzaría una escasa penetración en el cerebro y no sería un producto de la TC más estable. 25 trigger the activation of the lipoxygenase system, which can then trigger the expression of iNOS mediated by NF-KB (81). The anti-inflammatory activity of the Curc could also be achieved through the product of its hydrolytic decomposition, ferulic acid, but the charged ferulic acid would achieve poor penetration in the brain and would not be a more stable CT product.
La TC también carece de la funcionalidad de la cetona α, β-insaturada (dienona), necesaria para someterse a la adición de Michael (la adición nucleofílica de carbaniones a compuestos de carbonilo α, β-insaturado). La fracción de dienona puede ser importante para algunas de las actividades antiinflamatorias de la Curc, así como para su capacidad de quelar metales. Sin embargo, nuestros datos demuestran que la dienona no es necesaria para la inhibición de la iNOS, porque no se encuentra presente en la TC. Se ha sugerido que dos de las principales CT also lacks the functionality of the α, β-unsaturated ketone (dienone), necessary to undergo Michael's addition (the nucleophilic addition of carbanions to α, β-unsaturated carbonyl compounds). The dienone fraction may be important for some of the Curc's anti-inflammatory activities, as well as for its ability to chelate metals. However, our data demonstrate that dienone is not necessary for the inhibition of iNOS, because it is not present on CT. It has been suggested that two of the main
35 actividades antiinflamatorias de la Curc, la inhibición de AP-1 o NF-KB, se encuentran presentes en análogos sin la fracción de dienona, lo que sugiere que el reactivo aceptor de Michael no es necesario para estas actividades (45, 46). Por tanto, no podemos excluir un efecto de la inhibición de AP-1 o NF-KB en la mediación de la inhibición de la iNOS por parte de la TC. Sin embargo, parece más probable que la TC actúe sobre la activación de la JNK en sentido ascendente de AP-1 como se debate a continuación. Efectos antioxidantes de la TC y la Curc — A pesar de que tanto la Curc como la TC redujeron efectivamente la formación de NT, la peroxidación de lípidos y la oxidación de proteínas, la Curc fue más eficaz que la TC inhibiendo los daños oxidativos en el cerebro, especialmente los carbonilos. La Curc inhibió la oxidación de proteínas a niveles cerebrales muy limitados (0,042 μg/10 mg de proteína, unos114 nM), e inhibió tanto la peroxidación de lípidos (medida por F2-isoprostanos) como la oxidación de NO (medida mediante NT) a unos niveles cerebrales iguales o 35 anti-inflammatory activities of the Curc, the inhibition of AP-1 or NF-KB, are present in analogs without the dienone fraction, suggesting that Michael's acceptor reagent is not necessary for these activities (45, 46). Therefore, we cannot exclude an effect of AP-1 or NF-KB inhibition on the mediation of iNOS inhibition by CT. However, it seems more likely that the CT will act on the activation of the JNK upstream of AP-1 as discussed below. Antioxidant effects of CT and Curc - Although both Curc and CT effectively reduced NT formation, lipid peroxidation and protein oxidation, Curc was more effective than CT by inhibiting oxidative damage in the brain, especially carbonyls. The Curc inhibited protein oxidation at very limited brain levels (0.042 μg / 10 mg protein, about 114 nM), and inhibited both lipid peroxidation (measured by F2-isoprostanes) and NO oxidation (measured by NT) at equal brain levels or
45 superiores a 200 nM. Por ejemplo, los niveles cerebrales de Curc tras la inyección i.p. de Curc fueron los mismos que los niveles de TC tras la inyección i.p. de TC, pero solamente la Curc inhibió la NT, lo que sugiere que puede ser el inhibidor más potente de la oxidación de NO. Esta actividad es coherente con las observaciones de que la Curc redujo la formación de peroxinitrito in vitro (82) e in vivo (inyectada) en un modelo de rata de isquemia cerebral (83). La Curc en la comida también fue efectiva inhibiendo la peroxidación de lípidos en un modelo de infusión de amiloide 45 greater than 200 nM. For example, brain levels of Curc after injection i.p. of Curc were the same as the CT levels after the i.p. of CT, but only Curc inhibited NT, suggesting that it may be the most potent inhibitor of NO oxidation. This activity is consistent with the observations that Curc reduced the formation of peroxynitrite in vitro (82) and in vivo (injected) in a rat model of cerebral ischemia (83). Curc in food was also effective in inhibiting lipid peroxidation in an amyloid infusion model
(28) y los carbonilos tanto en un modelo de Tg2576 de AD (26) como en un modelo de traumatismo cerebral (84). El presente informe es el primero que demuestra la eficacia de la TC sobre los daños oxidativos del CNS. Nuestros resultados que demuestran que la Curc es más potente inhibiendo la peroxidación de lípidos que la TC resulta sorprendente, dado que la TC actúa moderadamente mejor que la Curc in vitro en los fantasmas de eritrocitos de membrana tratada con tertbutilhidroperóxido (42, 87) e in vivo, incluyendo las enzimas de (28) and carbonyls in both a Tg2576 model of AD (26) and a brain trauma model (84). This report is the first to demonstrate the effectiveness of the CT on oxidative damage of the CNS. Our results that demonstrate that Curc is more potent in inhibiting lipid peroxidation than CT is surprising, given that CT acts moderately better than in vitro Curph in phantoms of membrane erythrocytes treated with tertbutylhydroperoxide (42, 87) and in alive, including enzymes from
55 detoxificación renal de fase II nicotinamida adenina dinucleótido fosfato oxidasa (NADPH)-quinona reductasa y glutaniona S-transferasa (GST, (44)). Los motivos de las discrepancias podrían ser que las limitadas investigaciones que comparan estos dos compuestos no tienen en cuenta el papel del quelado de metales, del que carece la TC. El quelado de metales puede resultar crítico para la reducción del daño oxidativo o la patogénesis de las placas (85). La pérdida del equilibrio de ceto-enol y la carga de carbaniones que se produce con la conversión de la Curc en TC debería reducir la capacidad de la TC para quelar metales. Los estudios de la estructura/función de las actividades antioxidantes sugieren que los grupos fenólicos 4-hidroxi-3-metoxi, que son comunes a la TC y a la Curc, son críticos para los efectos antioxidantes (86). Otra explicación de las discrepancias con la bibliografía en las potencias diferenciales documentadas de la Curc y la TC sobre la peroxidación de lípidos es que los estudios anteriores utilizaron dosis in vivo 170 veces superiores que en nuestro experimento (44), e in vitro los efectos diferenciales se Phase II renal detoxification nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase (NADPH) -quinone reductase and glutanione S-transferase (GST, (44)). The reasons for the discrepancies could be that the limited investigations comparing these two compounds do not take into account the role of metal chelating, which CT lacks. Chelation of metals can be critical for the reduction of oxidative damage or the pathogenesis of plaques (85). The loss of the keto-enol balance and the carbanion load that occurs with the conversion of the Curc to CT should reduce the ability of the CT to chelate metals. Studies of the structure / function of antioxidant activities suggest that 4-hydroxy-3-methoxy phenolic groups, which are common to CT and Curc, are critical for antioxidant effects (86). Another explanation of the discrepancies with the literature on the documented differential powers of the Curc and the CT on lipid peroxidation is that previous studies used in vivo doses 170 times higher than in our experiment (44), and in vitro the differential effects be
65 observaron únicamente a dosis elevadas (150 μM), lo que no se puede conseguir mediante la administración oral (42). Los niveles cerebrales de TC fueron solo 1/7 de los niveles plasmáticos reduciendo su ventaja de administración sistémica. En resumen, nuestros datos demostraron que a pesar de que tanto la Curc como la TC podrían atenuar la inducción de F2-isoprostanos si los niveles cerebrales son cercanos a 0,2 μM o superiores, pero la Curc pareció ser ligeramente más potente. 65 observed only at high doses (150 μM), which cannot be achieved by oral administration (42). The cerebral CT levels were only 1/7 of the plasma levels reducing their advantage of systemic administration. In summary, our data showed that although both Curc and CT could attenuate the induction of F2-isoprostans if brain levels are close to 0.2 μM or higher, but Curc appeared to be slightly more potent.
5 Efectos de la TC y de la Curc sobre el Aβ en el ratón Tg2576 — La Curc fue más efectiva que la TC atenuando la patogénesis de las placas, tal y como sugiere la reducción del tamaño de las placas, la carga de placas y la reducción de los niveles de Aβ en el compartimento insoluble en detergente. Esta fue una conclusión significativa, que demuestra una diferencia clara e importante entre los dos compuestos. El efecto inhibidor de la Curc sobre la formación y la desagregación de fibrillas y oligómeros se había demostrado previamente en una cohorte de animales diferente (27) y los potentes efectos contra la formación o desagregación de fibrillas se había observado con anterioridad (88-90); sin embargo, esta es la primera vez que se ha documentado un efecto diferencial de la Curc frente a la TC in vivo. Es interesante señalar que se ha documentado in vitro que, a pesar de que la adición o eliminación de los grupos metoxi de los anillos fenólicos no atenuó la potencia de los curcuminoides para reducir la formación de fibrillas, la pérdida de los dobles enlaces de dienona resultó en una pérdida de inhibición de las fibrillas 5 Effects of CT and Curc on Aβ in the mouse Tg2576 - Curc was more effective than CT by attenuating the pathogenesis of plaques, as suggested by the reduction in plaque size, plaque loading and reduction of Aβ levels in the detergent insoluble compartment. This was a significant conclusion, which demonstrates a clear and important difference between the two compounds. The inhibitory effect of the Curc on the formation and disaggregation of fibrils and oligomers had previously been demonstrated in a different animal cohort (27) and the potent effects against the formation or disaggregation of fibrils had been observed previously (88-90) ; However, this is the first time that a differential effect of Curc versus CT in vivo has been documented. It is interesting to note that it has been documented in vitro that, although the addition or elimination of the methoxy groups of the phenolic rings did not attenuate the potency of the curcuminoids to reduce the formation of fibrils, the loss of the dienone double bonds resulted in a loss of inhibition of the fibrils
15 (88). En su conjunto, estos datos plantean la posibilidad de que el puente de dienona no solamente es crítico para la inhibición de la agregación de amiloide in vivo, sino que también es necesario para una reducción máxima de las placas de amiloide in vivo. La Curc es menos estable que la TC y, por tanto, se puede metabolizar más rápidamente en ácido ferúlico, lo que también afecta a la formación de fibrillas; sin embargo, las concentraciones EC50 para la desagregación del Aβ fibrilar son unas 10 veces superiores para el ácido ferúlico que para la Curc (91), lo que contradice la existencia de un papel sustancial del metabolito por lo que respecta a la mayor eficacia de la Curc sobre las placas y el Aβ insoluble in vivo. No obstante, otros factores distintos de la unión del amiloide pueden explicar los efectos más potentes de la Curc por lo que respecta a la reducción de las placas in vivo, como el quelado de metales, que se sabe que reduce la formación de placas (85). A pesar de que la TC no se une bien a los metales (véase más arriba), la Curc se une fácilmente al Cu2+ y Fe2+ (92). Las mediciones espectrofotométricas de la 15 (88). Taken together, these data raise the possibility that the dienone bridge is not only critical for the inhibition of amyloid aggregation in vivo, but is also necessary for a maximum reduction of amyloid plaques in vivo. Curc is less stable than CT and, therefore, it can be metabolized more rapidly in ferulic acid, which also affects the formation of fibrils; However, EC50 concentrations for the disaggregation of fibrillary Aβ are about 10 times higher for ferulic acid than for Curc (91), which contradicts the existence of a substantial role of the metabolite in terms of the greater efficacy of Curc on the plates and insoluble Aβ in vivo. However, factors other than amyloid binding may explain the more potent effects of Curc in terms of reducing plaques in vivo, such as metal chelating, which is known to reduce plaque formation (85 ). Although CT does not bind well to metals (see above), Curc easily binds to Cu2 + and Fe2 + (92). The spectrophotometric measurements of the
25 unión de la Curc a los metales demuestran una afinidad en un rango comparable a la del Aβ por los metales, lo que sugiere que la Curc podría competir por los metales o eliminar los metales del Aβ (92). En resumen, la Curc, aunque no así la TC, redujo el Aβ insoluble y la carga de placas, posiblemente debido a la capacidad de la Curc para unirse directamente y desagregar las fibrillas, y/o por la capacidad del puente de dienona de quelar metales. Esto respalda el uso de la Curc, en detrimento de la TC, para la reducción terapéutica de la deposición de placas de la AD. The union of the Curc to metals demonstrates an affinity in a range comparable to that of Aβ by metals, suggesting that Curc could compete for metals or eliminate Aβ metals (92). In summary, the Curc, although not the CT, reduced insoluble Aβ and plaque loading, possibly due to the Curc's ability to bind directly and disaggregate the fibrils, and / or by the ability of the dienone bridge to chelate metals This supports the use of Curc, to the detriment of CT, for the therapeutic reduction of plaque deposition of AD.
Nuestros datos sobre los niveles de Aβ soluble confirmaron nuestro informe anterior sobre los efectos de la Curc en la reducción del Aβ soluble en el Tg2576, mostrando una disminución similar del 50% (26). Nuestros niveles de Aβ soluble (TBS) en los ratones Tg2576 de edad avanzada se encuentran muy por encima de los niveles basales de producción del monómero de Aβ en los Tg2576 e incluyen claramente agregados solubles (oligómeros) como los 35 mostrados en los inmunoensayos Western blot. Se podría presumir que, si los compartimentos de Aβ insoluble y soluble estuviesen en equilibrio, los fármacos que reducen la agregación de Aβ o que incrementan el aclaramiento de Aβ reducirían de forma similar tanto las placas fibrilares de amiloide como los oligómeros solubles, como observamos en el caso de la Curc. La conclusión sorprendente fue que la TC no tuvo ningún efecto estadísticamente significativo sobre las placas o el Aβ insoluble, aunque redujo el Aβ soluble en un 75%, de forma más efectiva que la Curc. Una posibilidad es que, a pesar de tener una estructura muy similar y de una mayor afinidad de la Curc por las fibrillas (88), la TC puede tener una mayor afinidad de unión por los oligómeros. Sin embargo, en el ensayo libre de células, la Curc y la TC fueron igualmente potentes desagregando oligómeros de elevado peso molecular. Una segunda posibilidad es que la TC sirva de sumidero periférico para los oligómeros del CNS, de forma similar al aclaramiento de Aβ del cerebro tras la administración periférica de anticuerpos anti-Aβ (93, 94). A diferencia de la Our data on soluble Aβ levels confirmed our previous report on the effects of Curc in reducing soluble Aβ on Tg2576, showing a similar decrease of 50% (26). Our soluble Aβ levels (TBS) in the elderly Tg2576 mice are well above baseline production levels of the Aβ monomer in the Tg2576 and clearly include soluble aggregates (oligomers) such as those shown in Western blot immunoassays. . It could be presumed that, if insoluble and soluble Aβ compartments were in equilibrium, drugs that reduce Aβ aggregation or increase Aβ clearance would similarly reduce both amyloid fibrillar plaques and soluble oligomers, as we observed in the case of the Curc. The surprising conclusion was that CT did not have any statistically significant effect on plaques or insoluble Aβ, although it reduced soluble Aβ by 75%, more effectively than Curc. One possibility is that, despite having a very similar structure and a greater affinity of the Curc for the fibrils (88), the CT may have a higher binding affinity for the oligomers. However, in the cell-free assay, Curc and CT were equally potent by disaggregating oligomers of high molecular weight. A second possibility is that CT serves as a peripheral sink for CNS oligomers, similar to the brain's Aβ clearance after peripheral administration of anti-Aβ antibodies (93, 94). Unlike the
45 Curc, donde el gradiente plasma/cerebro era cercano a 1, en el caso de la TC, los ratios plasma/cerebro oscilaron entre 4:4 (i.m.) y 11:1 (i.p.); por tanto, la TC puede ser capaz de secuestrar los oligómeros de Aβ y favorecer su salida del CNS. Una tercera posibilidad es que la inhibición de la JNK por parte de la TC reduzca la producción de Aβ, dado que datos recientes han demostrado una reducción de la producción de Aβ con inhibidores de la JNK in vitro (95) y con el ratón JNK knockout cruzado con el ratón APP Tg in vivo (96). En resumen, la reducción del Aβ soluble por parte de la Curc, y particularmente de la TC, tiene gran relevancia para la intervención en la AD, dado que las placas no se correlacionan bien con el deterioro cognitivo (97) y los oligómeros de elevado peso molecular están implicados en la pérdida sináptica y la neurodegeneración en la AD (61, 98-102). 45 Curc, where the plasma / brain gradient was close to 1, in the case of CT, the plasma / brain ratios ranged between 4: 4 (i.m.) and 11: 1 (i.p.); therefore, CT may be able to sequester the Aβ oligomers and favor their exit from the CNS. A third possibility is that the inhibition of JNK by CT reduces the production of Aβ, since recent data have shown a reduction in Aβ production with inhibitors of JNK in vitro (95) and with the JNK knockout mouse crossed with the APP Tg mouse in vivo (96). In summary, the reduction of soluble Aβ by the Curc, and particularly of CT, is of great relevance for intervention in AD, since the plaques do not correlate well with cognitive impairment (97) and high oligomers Molecular weight are involved in synaptic loss and neurodegeneration in AD (61, 98-102).
Efectos de la TC y la Curc sobre la pJNK en el ratón Tg2576 — La Curc parece abordar las cascadas inflamatorias a Effects of CT and Curc on pJNK in the mouse Tg2576 - Curc seems to address inflammatory cascades at
55 través de múltiples mecanismos, mediante la inhibición de: 1) NF-KB bloqueando la degradación de 1kBα y la importación nuclear de NF-KB, 2) AP-1 bloqueando directamente su interacción con su motivo de unión a DNA (103), y 3) AP-1 inhibiendo los mediadores en sentido ascendente, tales como la activación de la JNK, a dosis inferiores y más fáciles de conseguir (aprox. 10 nM o menos) (20). La Curc inhibe la JNK a través de un mecanismo en sentido ascendente no identificado, dado que la Curc no puede interactuar directamente con la JNK o los mediadores directos en sentido ascendente SEK1, MEKK1 o HPK1 (104). Observamos que la TC fue sorprendentemente mejor que la Curc (p<0,002) inhibiendo la JNK in vivo, en el modelo Tg2576. Este es el primer informe de que la TC puede inhibir la JNK, que demuestra claramente que la adición de Michael no es necesaria para la inhibición de JNK in vivo. A pesar de que el Aβ soluble, que experimentó una reducción notablemente mayor con la TC (no el Aβ fibrilar), estaba muy estrechamente correlacionado con la JNK, no está claro si las reducciones de la JNK asociadas al 55 through multiple mechanisms, by inhibiting: 1) NF-KB blocking the degradation of 1kBα and the nuclear import of NF-KB, 2) AP-1 directly blocking its interaction with its DNA binding motif (103), and 3) AP-1 inhibiting upstream mediators, such as the activation of JNK, at lower doses and easier to achieve (approx. 10 nM or less) (20). The Curc inhibits the JNK through an unidentified upstream mechanism, since the Curc cannot directly interact with the JNK or direct upstream mediators SEK1, MEKK1 or HPK1 (104). We observed that the CT scan was surprisingly better than the Curc (p <0.002) inhibiting JNK in vivo, in the Tg2576 model. This is the first report that CT can inhibit JNK, which clearly demonstrates that the addition of Michael is not necessary for the inhibition of JNK in vivo. Although soluble Aβ, which experienced a markedly greater reduction with CT (not fibrillary Aβ), was very closely correlated with JNK, it is unclear whether the JNK reductions associated with
65 curcuminoide contribuyeron a la reducción de los oligómeros. Se plantea la hipótesis de que la activación de la JNK, una tau quinasa, media en la fase final de la neurodegeneración (105), se regula al alza en la AD (11) y modelos 65 curcuminoids contributed to the reduction of oligomers. It is hypothesized that the activation of JNK, a tau kinase, mediated in the final phase of neurodegeneration (105), is regulated upwards in AD (11) and models
transgénicos de la AD (12, 13) y puede mediar en la inhibición del oligómero del Aβ de la LTP sin pérdida de neuronas (106). La JNK se puede activar fácilmente mediante las especies de oxígeno reactivas (ROS) que causan el daño oxidativo, al menos a través de 4 sistemas cistosólicos diferentes, así como por el sistema de la balsa lipídica de la membrana (10). En resumen, la Curc no solamente puede inhibir la JNK in vitro (20), sino también in vivo. Nuestros datos demuestran por primera vez que la TC también puede actuar como inhibidor de la JNK in vivo, y con más potencia que la Curc. Ambas están estrechamente correlacionadas con las reducciones del Aβ soluble, aunque todavía no está claro si la TC actuó directamente sobre el sistema de la JNK, como se demostró en el caso de la Curc en otros muchos sistemas, o si actúa a través de la reducción del Aβ soluble, o ambas cosas. Sinergias TC/Curc — La TC libre detectada en el plasma de los ratones alimentados con Curc fue aproximadamente el 25% de los niveles de Curc libre. Se ha documentado que la Curc se reduce in vitro a TC libre. En el citosol del tejido intestinal incubado con Curc (41), no existen informes previos de TC libre in vivo tras el tratamiento con Curc. In vivo, los glucurónidos de la TC o la TC total tras la β-glucuronidasa se han detectado en el plasma de los ratones inyectados (i.p.) con Curc o en el suero (44) o el plasma (48) de los ratones alimentados con Curc. No obstante, los curcuminoides-glucurónidos son eliminados muy rápidamente por el riñón y pueden no tener ninguna bioeficacia. Una explicación de nuestra capacidad de medir la TC libre más relevante desde un punto de vista funcional en los animales tratados con Curc puede ser el aumento de la sensibilidad de nuestro ensayo publicado (59). En resumen, nuestra observación de la TC libre en los ratones alimentados con Curc es la primera demostración de la bioconversión de Curc en TC libre, y sugiere su presencia en una concentración lo suficientemente elevada como para contribuir a la eficacia. Las observaciones de que la Curc fue mejor reduciendo la patogénesis de las placas y los carbonilos, mientras que la TC fue mejor reduciendo el Aβ soluble y la pJNK, planteó la cuestión de si la Curc y la TC podrían contribuir a la eficacia y si podrían realmente actuar de forma sinérgica en modelos crónicos. Demostramos un efecto sinérgico, mejorado de la TC y la Curc cuando se administran conjuntamente respecto de la administración de cada una de ellas por separado (a la misma concentración total de curcuminoide) en tres sistemas: 1) atenuación de la iNOS inducida por LPS en neuronas primarias y una línea de células microgliagles; 2) bloqueo de la toxicidad del Aβ en un modelo de neuroblastoma; y 3) desagregación de oligómeros de elevado peso molecular preagregados. Conclusiones — Nuestros datos demuestran que, a pesar de la absorción gastrointestinal y/o estabilidad notablemente superior de la TC, que obtuvo unos niveles plasmáticos entre 4,3 (i.m.) y 6,7 (i.p.) veces superiores que unas dosis iguales de Curc, los niveles cerebrales obtenidos con la Curc fueron similares o incluso mayores que los de la TC. Tanto la Curc como la TC, a niveles nanomolares, atenuaron la inducción aguda por LPS de la iNOS, NT, carbonilos y peroxidación lipídica. Esto se produjo a pesar de las evidencias que demuestran que, a diferencia de la Curc, la TC no inhibe los posible objetivos antiinflamatorios a través de la adición de Michael. De este modo, en el modelo amiloide crónico de la AD, la TC y la Curc tuvieron efectos similares sobre la reducción del IL-1β y la GFAP. Resulta interesante señalar que la TC y la Curc tuvieron efectos diferentes sobre el Aβ, dado que solamente la Curc redujo la patogénesis de las placas y la TC tuvo un efecto más potente sobre la reducción de la activación del Aβ soluble y la JNK. Por último, la TC y la Curc parecieron ejercer efectos diferenciados y sinérgicos sobre los sistemas patógenos de la AD, lo que respalda la justificación del uso conjunto de la TC y la Curc como estrategia de intervención en la AD. transgenic AD (12, 13) and may mediate the inhibition of the Aβ oligomer of LTP without loss of neurons (106). JNK can be easily activated by reactive oxygen species (ROS) that cause oxidative damage, at least through 4 different cystosolic systems, as well as by the membrane lipid raft system (10). In summary, Curc can not only inhibit JNK in vitro (20), but also in vivo. Our data demonstrate for the first time that CT can also act as a JNK inhibitor in vivo, and with more power than Curc. Both are closely correlated with reductions in soluble Aβ, although it is still unclear whether the CT acted directly on the JNK system, as demonstrated in the case of the Curc in many other systems, or if it acts through the reduction of soluble Aβ, or both. CT / Curc synergies - The free CT detected in the plasma of the mice fed with Curc was approximately 25% of the free Curc levels. It has been documented that Curc is reduced in vitro to free CT. In the cytosol of intestinal tissue incubated with Curc (41), there are no previous reports of free CT in vivo after treatment with Curc. In vivo, CT glucuronides or total CT after β-glucuronidase have been detected in the plasma of mice injected (ip) with Curc or in the serum (44) or plasma (48) of mice fed with Curc. However, curcuminoids-glucuronides are eliminated very quickly by the kidney and may not have any bioefficacy. An explanation of our ability to measure the most relevant free CT from a functional point of view in animals treated with Curc may be the increased sensitivity of our published trial (59). In summary, our observation of free CT in mice fed with Curc is the first demonstration of Curc bioconversion in free CT, and suggests its presence at a concentration high enough to contribute to efficacy. The observations that Curc was better reducing the pathogenesis of plaques and carbonyls, while CT was better reducing soluble Aβ and pJNK, raised the question of whether Curc and CT could contribute to efficacy and if they could really act synergistically in chronic models. We demonstrate an improved synergistic effect of CT and Curc when co-administered with respect to the administration of each of them separately (at the same total concentration of curcuminoid) in three systems: 1) attenuation of the LN-induced iNOS in primary neurons and a microgliagle cell line; 2) blocking of Aβ toxicity in a neuroblastoma model; and 3) disaggregation of preaggregated high molecular weight oligomers. Conclusions - Our data show that, despite the gastrointestinal absorption and / or markedly superior stability of the CT scan, it obtained plasma levels between 4.3 (im) and 6.7 (ip) times higher than equal doses of Curc , the brain levels obtained with the Curc were similar or even higher than those of the CT. Both the Curc and the CT, at nanomolar levels, attenuated the acute induction by LPS of the iNOS, NT, carbonyls and lipid peroxidation. This occurred despite evidence showing that, unlike the Curc, CT does not inhibit possible anti-inflammatory targets through the addition of Michael. Thus, in the chronic amyloid model of AD, CT and Curc had similar effects on the reduction of IL-1β and GFAP. It is interesting to note that CT and Curc had different effects on Aβ, since only Curc reduced the pathogenesis of plaques and CT had a more potent effect on reducing the activation of soluble Aβ and JNK. Finally, the CT and the Curc appeared to exert differentiated and synergistic effects on the pathogenic systems of AD, which supports the justification for the joint use of the CT and the Curc as an intervention strategy in the AD.
*NOTAS AL PIE *FOOTNOTES
AG028583 (SAF), AG021975 (SAF), AG016570 (Cummings. Project 1. GMC). Agradecemos el soporte original de la señora K.K. Siegel con respecto a la curcumina, hace 10 años, en un Centro Piloto de UCLA beneficiario de una subvención para la investigación relacionada con el envejecimiento.1 Las abreviaturas empleadas son las siguientes: Curc, curcumina; TC, tetrahidrocurcumina; i.p., intraperitoneal, i.m., intramuscular, NFKB, factor nuclear kappa B, Aβ, péptido beta-amiloide; iNOS, sintasa inducible del óxido nítrico; LPS, lipopolisacárido; JNK, quinasa N-terminal de cJun; NT, nitrotirosina; GFAP, proteína glial fibrilar ácida; IL-1 β interleuquina-iβ; AD, enfermedad de Alzheimer; ROS, especies de oxígeno reactivas; RNS, especies de nitrógeno reactivas; CNS, sistema nervioso central; COX, cyclooxigenasa; HAT, histona acetiltransferasa; NSAIDs, fármacos antiinflamatorios no esteroideos. AG028583 (SAF), AG021975 (SAF), AG016570 (Cummings. Project 1. GMC). We appreciate the original support of Mrs. K.K. Siegel with respect to curcumin, 10 years ago, at a UCLA Pilot Center beneficiary of a grant for research related to aging.1 The abbreviations used are the following: Curc, curcumin; TC, tetrahydrocurcumin; i.p., intraperitoneal, i.m., intramuscular, NFKB, nuclear factor kappa B, Aβ, beta-amyloid peptide; iNOS, inducible nitric oxide synthase; LPS, lipopolysaccharide; JNK, cJun N-terminal kinase; NT, nitrotyrosine; GFAP, acidic fibrillar glial protein; IL-1 β interleukin-iβ; AD, Alzheimer's disease; ROS, reactive oxygen species; RNS, reactive nitrogen species; CNS, central nervous system; COX, cyclooxygenase; HAT, histone acetyltransferase; NSAIDs, non-steroidal anti-inflammatory drugs.
LEYENDAS DE LAS FIGURAS LEGENDS OF THE FIGURES
Fig. 1. Las vías de administración aguda y crónica de la Curc y la TC en ratones se emplearon para investigar la Fig. 1. The acute and chronic administration routes of Curc and CT in mice were used to investigate the
bioabsorción y la bioeficacia. A, los ratones fueron tratados con Curc o TC por sonda (gav), inyección bioabsorption and bioefficacy. A, mice were treated with Curc or CT by probe (gav), injection
intraperitoneal (i.p.), o inyección intramuscular (i.m.), empleando dosis de 0,4, 0,4, o 0,2 μmoles (148, 148, intraperitoneal (i.p.), or intramuscular injection (i.m.), using doses of 0.4, 0.4, or 0.2 μmoles (148, 148,
73.4 μg), respectivamente. B, Los ratones transgénicos Tg2576 APPsw de edad avanzada fueron alimentados con dietas ad libitum con o sin Curc y TC durante cuatro meses a 500 ppm en la comida (500 mg/kg comida). 73.4 μg), respectively. B, Tg2576 APPsw elderly transgenic mice were fed ad libitum diets with or without Curc and CT for four months at 500 ppm in the meal (500 mg / kg meal).
Fig. 2. Los cromatogramas de la HPLC demostraron una detección de Curc o TC en plasma y en el cerebro tras la inyección i.m., pero no en los extractos de tejido de control. Las estructuras de la Curc (A) y la TC (B) con círculos que destacan las diferencias estructurales entre ellas en el puente de dicetona. Las longitudes de onda para la detección UV de la Curc y la TC fueron de 262 nM y 280 nM, respectivamente. Los cromatogramas de la HPLC de plasma (C, D) y cerebro (E, F) se muestran para la Curc y la TC, respectivamente. La Curc se detectó a un tiempo de retención de 5,56 minutos y el estándar interno (ISD) Fig. 2. HPLC chromatograms demonstrated a detection of Curc or CT in plasma and in the brain after i.m. injection, but not in control tissue extracts. The structures of the Curc (A) and the CT (B) with circles that highlight the structural differences between them in the diketone bridge. The wavelengths for the UV detection of the Curc and the CT were 262 nM and 280 nM, respectively. Chromatograms of plasma HPLC (C, D) and brain (E, F) are shown for Curc and CT, respectively. The Curc was detected at a retention time of 5.56 minutes and the internal standard (ISD)
- a los 10,898 minutos (C E), mientras que la TC se detectó a los 10,6 minutos y el ISD a los 19,9 minutos at 10,898 minutes (C E), while CT was detected at 10.6 minutes and ISD at 19.9 minutes
- (D, F). Las muestras de control solamente mostraron el nivel máximo de ISD, sin niveles máximos de TC (D, F). Control samples only showed the maximum level of ISD, with no maximum levels of CT
- ni Curc (G, H). Las flechas indican los tiempos de retención máximos. Los cromatogramas mostrados son nor Curc (G, H). Arrows indicate maximum retention times. The chromatograms shown are
- representativos de los análisis realizados con plasma o tejido cerebral de tres o cuatro ratones. mAU representative of the analyzes performed with plasma or brain tissue of three or four mice. mAU
- 5 5
- indica miliunidad de absorbancia. indicates miliunity of absorbance.
- Fig. 3.Fig. 3.
- La Curc y la TC suprimieron el mRNA y la proteína de iNOS inducida por LPS. A los ratones se les Curc and CT suppressed the mRNA and the iNOS protein induced by LPS. Mice are given
- inyectaron los LPS o el vehículo, fueron sacrificados 4 horas después de la administración de la Curc (A) they injected the LPS or the vehicle, they were sacrificed 4 hours after the administration of the Curc (A)
- o la TC (B), y el supernatante de los cerebros extraídos en TBS fue sometido a electroforesis en Western or CT (B), and the supernatant of brains extracted in TBS was subjected to Western electrophoresis
- blot y a inmunotinción con anti-iNOS y β-actina. Se muestran las líneas representativas y su cuantificación blot and immunostaining with anti-iNOS and β-actin. Representative lines and their quantification are shown
- densiométrica. C) Se extrajo RNA del cerebro y se midió para detectar mRNA de iNOS mediante RT-PCR densiometric C) RNA was extracted from the brain and measured to detect iNOS mRNA by RT-PCR
- cuantitativa. D) El porcentaje de inhibición de la iNOS se sometió a regresión respecto de las quantitative D) The percentage of inhibition of the iNOS was subject to regression with respect to the
- concentraciones de Curc y TC. Círculos cerrados, Curc; círculos abiertos, TC. Los valores mostrados son Curc and CT concentrations. Closed circles, Curc; open circles, TC. The values shown are
- la cantidad de mRNA de iNOS en forma de la media ± SD. * p<0,05, ** p<0,01 y *** p<0,001 representan the amount of iNOS mRNA in the form of the mean ± SD. * p <0.05, ** p <0.01 and *** p <0.001 represent
- 15 fifteen
- una diferencia significativa en comparación con controles positivos (tratamiento de LPS solo; n=4). a significant difference compared to positive controls (LPS treatment alone; n = 4).
- Fig. 4. Fig. 4.
- La inyección aguda de TC y Curc atenúan de forma similar la inducción de IL-1β y F2-isoprostano, The acute injection of CT and Curc similarly attenuates the induction of IL-1β and F2-isoprostane,
- aunque con sonda solamente se suprime la IL-1β. (A) La cuantificación de los niveles de IL-1β en although with probe only IL-1β is suppressed. (A) The quantification of IL-1β levels in
- homogeneizados de cerebro de ratón se determinó mediante ELISA de fase doble. Los ratones Mouse brain homogenates were determined by double phase ELISA. The rats
- pretratados con o sin Curc y TC muestran que la inyección de LPS (i.p.) incrementa los niveles de IL-β pretreated with or without Curc and CT show that the injection of LPS (i.p.) increases IL-β levels
- más de 6 veces, un efecto que se ve parcialmente suprimido (>50%) en la administración aguda de Curc more than 6 times, an effect that is partially suppressed (> 50%) in the acute administration of Curc
- o TC, con independencia de la vía de administración. (B) La correlación de los niveles de Curc o de TC or CT, regardless of the route of administration. (B) The correlation of the Curc or TC levels
- con el porcentaje de inhibición de la IL-1β fue estadísticamente significativa. (C) Los niveles de 8-iso-with the percentage inhibition of IL-1β it was statistically significant. (C) The levels of 8-iso-
- PGF2a se midieron en extractos lipídicos de cerebro pulverizado congelado mediante ELISA para evaluar PGF2a were measured in frozen powdered brain lipid extracts by ELISA to evaluate
- 25 25
- la peroxidación lipídica y se demostró que se incrementaron en un 40% por la inyección de LPS. A pesar Lipid peroxidation and was shown to be increased by 40% by injection of LPS. Despite
- de que la administración aguda por sonda de TC o Curc no fue suficiente para afectar a la peroxidación that acute administration by CT or Curc probe was not sufficient to affect peroxidation
- lipídica del cerebro, la inducción de la peroxidación lipídica se vio parcialmente suprimida por la inyección lipid of the brain, induction of lipid peroxidation was partially suppressed by injection
- i.p. y completamente suprimida por la inyección i.m. de cualquiera de los compuestos. (D) La correlación i.p. and completely suppressed by the i.m. injection of any of the compounds. (D) The correlation
- entre los niveles cerebrales de Curc o TC y los niveles cerebrales de F2-isoprostano fue significativa. No Between brain levels of Curc or CT and brain levels of F2-isoprostane was significant. Do not
- obstante, la Curc produjo una mayor inhibición de F2-isoprostano que la TC cuando los niveles However, Curc produced a greater inhibition of F2-isoprostane than CT when levels
- alcanzados subieron por encima de 0,075 μg/mg de proteína. Los valores mostrados son la media ± SD. * reached rose above 0.075 μg / mg protein. The values shown are the mean ± SD. *
- p<0,05, ** p<0,01 y *** p<0,001 representan una diferencia significativa en comparación con controles p <0.05, ** p <0.01 and *** p <0.001 represent a significant difference compared to controls
- positivos (tratamiento de LPS solo; n=4). positive (LPS treatment alone; n = 4).
- 35 35
- Fig. 5. La administración aguda de Curc o TC (por inyección i.m.) suprime de forma similar la inducción por LPS Fig. 5. Acute administration of Curc or CT (by i.m. injection) similarly suppresses induction by LPS
- de nitrotirosina (NT) en el cerebro, pero la Curc administrada por sonda o i.p. es más efectiva que la TC of nitrotyrosine (NT) in the brain, but the probe administered Curc or i.p. is more effective than CT
- en la supresión de carbonilos. (A) Las proteínas de NT de homogeneizados de cerebro de ratón se in the suppression of carbonyls. (A) NT proteins of mouse brain homogenates are
- midieron mediante inmunoensayo Western blot con anticuerpo anti-nitrotirosina. El panel superior muestra measured by Western blot immunoassay with anti-nitrotyrosine antibody. The top panel shows
- un Western blot representativo de nitrotirosina y β-actina de control. La cuantificación densiométrica de las a representative western blot of nitrotyrosine and β-actin control. The densiometric quantification of
- bandas y la normalización a β-actina mostraron una inducción más de 7 veces superior de NT por bands and normalization to β-actin showed an induction more than 7 times higher than NT by
- inyección de LPS respecto del vehículo. A pesar de que la administración aguda por sonda de Curc o TC LPS injection with respect to the vehicle. Although acute administration by Curc or CT probe
- no demostró ningún efecto sobre la inducción de NT, la inyección i.m. de cualquiera de los compuestos showed no effect on the induction of NT, the i.m. injection of any of the compounds
- suprimió la inducción de NT. La inyección intraperitoneal de Curc suprimió parcialmente la inducción de suppressed the induction of NT. The intraperitoneal injection of Curc partially suppressed the induction of
- NT, mientras que la inyección i.p. de TC no afectó a la inducción de NT. Los niveles de proteína oxidada NT, while the i.p. of CT did not affect the induction of NT. Oxidized protein levels
- 45 Four. Five
- del cerebro se determinaron en el supernatante extraído de la lisis de los gránulos insolubles en TBS, of the brain were determined in the supernatant extracted from the lysis of the insoluble granules in TBS,
- utilizando un análisis Oxyblot con un anticuerpo anti-DNP. El impacto de la Curc (B) o la TC (C) sobre los using an Oxyblot analysis with an anti-DNP antibody. The impact of Curc (B) or CT (C) on
- grupos carbonilo de las proteínas oxidadas se muestran mediante líneas representativas a la izquierda. Carbonyl groups of the oxidized proteins are shown by representative lines on the left.
- Los valores cuantificados a la derecha son la media ± SD. * p<0,05 y ** P<0,01 representan una diferencia The quantified values on the right are the mean ± SD. * p <0.05 and ** P <0.01 represent a difference
- significativa en comparación con controles positivos (tratamiento de LPS solo; n=4). significant compared to positive controls (LPS treatment alone; n = 4).
- Fig. 6. Fig. 6.
- Los niveles cerebrales y de eficacia de la Curc y la TC administradas por sonda se reducen si los ratones The brain and efficacy levels of the probe-administered Curc and CT are reduced if the mice
- no ayunan. Se administraron 480 μg de Curc o TC por sonda a los ratones en condiciones de ayuno Do not fast. 480 μg of Curc or CT per probe were administered to the mice under fasting conditions
- (FAS) o sin ayuno (nFAS) y posteriormente, transcurridas 4 horas, se extrajeron los cerebros y se (FAS) or without fasting (nFAS) and subsequently, after 4 hours, the brains were removed and
- prepararon para el análisis de los niveles de Curc y TC mediante (A) HPLC y (B) proteína iNOS mediante prepared for the analysis of Curc and CT levels by (A) HPLC and (B) iNOS protein by
- 55 55
- análisis de Western donde el panel superior mostró un Western blot representativo de la iNOS y la β Western analysis where the upper panel showed a representative western blot of the iNOS and β
- actina (control endógeno). Cuando los ratones disponían de comida, los niveles de Curc no fueron actin (endogenous control). When mice had food, Curc levels were not
- detectables y los niveles de TC se redujeron en un 50% respecto de los niveles obtenidos en ayunas. La detectable and the levels of CT were reduced by 50% compared to the levels obtained on an empty stomach. The
- Curc y la TC no fueron tan eficaces reduciendo la iNOS cuando los ratones disponían de comida. Los Curc and CT were not as effective in reducing iNOS when mice had food. The
- valores mostrados son la media ± SD. * p<0,05 y ** p<0,01 representan una diferencia significativa en Values shown are the mean ± SD. * p <0.05 and ** p <0.01 represent a significant difference in
- comparación con el control (con, no tratados, n=4) Curc o TC por sonda n=4, cada tratamiento (ND, no comparison with the control (with, untreated, n = 4) Curc or CT per probe n = 4, each treatment (ND, no
- detectable). detectable)
- Fig. 7. Fig. 7.
- La Curc administrada en la dieta parece más efectiva que la TC reduciendo la patología de las placas en Curc administered in the diet seems more effective than CT by reducing the pathology of plaques in
- el ratónTg2576 APPsw, aunque ambas reducen los niveles de Aβ soluble. Se administró Curc o TC a the mouse Tg2576 APPsw, although both reduce soluble Aβ levels. Curc or CT was administered to
- 65 65
- ratones Tg2576 de edad avanzada durante 4 meses (12-16 meses de edad) con la comida (500 ppm) Elderly Tg2576 mice for 4 months (12-16 months old) with food (500 ppm)
- durante la deposición acelerada de la placa. Las micrografías representativas teñidas con anticuerpos during accelerated plate deposition. Representative micrographs stained with antibodies
- para Aβ (DAE, anti Aβ 1-13) demostraron que, a diferencia de los ratones Tg+ sometidos a la dieta de for Aβ (DAE, anti Aβ 1-13) showed that, unlike Tg + mice subjected to the diet of
- control (A y B), los ratones con la dieta de Curc demostraron una notable reducción del número y control (A and B), the mice with the Curc diet demonstrated a marked reduction in the number and
- tamaño de las placas (C y D). Sin embargo, las secciones de los ratones con la dieta de TC (E y F) plate size (C and D). However, sections of mice with the CT diet (E and F)
- demostraron una distribución de las placas similar a la de los ratones con la dieta de control. A pesar de demonstrated a distribution of plaques similar to that of mice with the control diet. In spite of
- 5 5
- que la cuantificación del análisis de la imagen confirmó que la dieta de Curc podría reducir el tamaño de that the quantification of the image analysis confirmed that Curc's diet could reduce the size of
- las placas (G) y la carga de placas (H), la dieta de TC pareció no tener ningún efecto sobre la patología de the plates (G) and the plate load (H), the CT diet seemed to have no effect on the pathology of
- las placas. El análisis bioquímico del Aβ insoluble en guanidina de los homogeneizados (I) corticales the plates. Biochemical analysis of guanidine-insoluble Aβ of cortical homogenates (I)
- mediante ELISA de fase doble de Aβ reveló unos resultados similares, lo que demuestra la eficacia de la using Aβ double phase ELISA revealed similar results, demonstrating the efficacy of the
- Curc y la ineficacia de la TC reduciendo los niveles de Aβ insolubles. Al contrario, tanto la Curc como la Curc and the inefficiency of CT reducing insoluble Aβ levels. On the contrary, both the Curc and the
- TC suprimieron los niveles de Aβ soluble en los homogeneizados cerebrales, siendo la TC más potente (/) CT suppressed soluble Aβ levels in brain homogenates, with CT being the most potent (/)
- Barra de aumento=75 μm. El análisis estadístico de los datos se realizó mediante ANOVA de dos factores Increase bar = 75 μm. Statistical analysis of the data was performed using two-way ANOVA.
- y los valores mostrados son la media ± SD. * p<0,05, ** p<0,01 y *** p<0,001 representan una diferencia and the values shown are the mean ± SD. * p <0.05, ** p <0.01 and *** p <0.001 represent a difference
- significativa de la dieta de control (dieta de reducción de ácidos grasos poliinsaturados n-3; n=5) y la dieta Significant control diet (polyunsaturated fatty acid reduction diet n-3; n = 5) and diet
- estándar (n=5) en comparación con el tratamiento de Curc (n=9) y TC (n=7) de los ratones Tg+, standard (n = 5) compared to the treatment of Curc (n = 9) and CT (n = 7) of Tg + mice,
- 15 fifteen
- respectivamente. respectively.
- Fig. 8. Fig. 8.
- Las dietas de Curc o TC mejoraron la activación glial dependiente de Tg2576. Las micrografías Curc or CT diets improved glial activation dependent on Tg2576. Micrographs
- demuestran que, a diferencia de los cerebros de los ratones Tg-(A y B), los cerebros de los ratones Tg+ demonstrate that, unlike the brains of the Tg- (A and B) mice, the brains of the Tg + mice
- (C yD) demostraron un incremento de la tinción para GFAP. A diferencia de los ratones Tg+ alimentados (C and D) demonstrated an increase in staining for GFAP. Unlike fed Tg + mice
- con la dieta de control, los ratones Tg+ alimentados con Curc (E y F) o TC (G y H) en la comida with the control diet, Tg + mice fed with Curc (E and F) or CT (G and H) in food
- demostraron una GFAP reducida (activación glial). La cuantificación del porcentaje de tinción de GFAP demonstrated a reduced GFAP (glial activation). Quantification of the GFAP staining percentage
- demostró una atenuación significativa de la gliosis dependiente de transgen, tanto con la TC como con la demonstrated significant attenuation of transgene-dependent gliosis, both with CT and with
- Curc. Los valores mostrados son la media ± SD. **p<0,01 representa una diferencia significativa del Curc. The values shown are the mean ± SD. ** p <0.01 represents a significant difference of
- tratamiento de la Curc (n=9) o la TC (n=7) en los ratones en comparación con la dieta de control (n=5). Curc treatment (n = 9) or CT (n = 7) in mice compared to the control diet (n = 5).
- 25 25
- Barra de aumento=75 μm. Increase bar = 75 μm.
- Fig. 9. Fig. 9.
- En los ratones APPsw Tg2576, tanto la dieta de Curc como la de TC redujeron la IL-1β y la fosforilación In APPsw Tg2576 mice, both Curc and CT diet reduced IL-1β and phosphorylation
- de la quinasa N-terminal de cJun (pJNK), mientras que la Curc, aunque no así la TC, redujo los of the cJun N-terminal kinase (pJNK), while the Curc, although not the CT, reduced
- carbonilos. (A) A diferencia de los ratones Tg+ con la dieta de control, los ratones alimentados con Curc carbonyls (A) Unlike Tg + mice with the control diet, Curc-fed mice
- o TC demostraron una reducción del 25% de los niveles de IL-1β medidos mediante un ensayo ELISA de or CT demonstrated a 25% reduction in IL-1β levels measured by an ELISA assay of
- fase doble de la fracción supernatante extraída del TBS del homogeneizado del cerebro. (B) A diferencia double phase of the supernatant fraction extracted from the TBS of the brain homogenate. (B) Unlike
- de los ratones Tg+ con la dieta de control, la presencia de Curc en el cerebro redujo los carbonilos of the Tg + mice with the control diet, the presence of Curc in the brain reduced the carbonyls
- medidos por Western blot con anticuerpo anti-DNP de los extractos de solución tampón con detergente de measured by Western blot with anti-DNP antibody of the buffer extracts with detergent
- los homogeneizados del cerebro. A pesar de que los ratones alimentados con TC mostraron una the homogenates of the brain. Although the mice fed with CT showed a
- 35 35
- tendencia a la reducción, esta no fue estadísticamente significativa. (C) A diferencia de los ratones reduction tendency, this was not statistically significant. (C) Unlike mice
- alimentados con la dieta de control, los alimentados con TC o Curc demostraron una pJNK reducida: las fed with the control diet, those fed with CT or Curc demonstrated a reduced pJNK:
- líneas representativas muestran las bandas de 46 y 56 KDa. La cuantificación densitométrica demostró Representative lines show the 46 and 56 KDa bands. Densitometric quantification demonstrated
- que en comparación con los ratones Tg+ alimentados con la dieta de control, los ratones alimentados con that compared to Tg + mice fed the control diet, mice fed with
- Curc y TC mostraron reducciones en la pJNK, registrando la TC una mayor reducción. Los valores Curc and CT showed reductions in pJNK, with CT showing a greater reduction. The values
- mostrados son la media ± SD. * p<0,05, ***p<0,01 y ***0,001 representan una diferencia significativa del shown are the mean ± SD. * p <0.05, *** p <0.01 and *** 0.001 represent a significant difference of
- tratamiento de la Curc (n=9) o la TC (n=7) en los ratones Tg+ con la dieta de control (n=5). Curc treatment (n = 9) or CT (n = 7) in Tg + mice with the control diet (n = 5).
- Fig. 10. Fig. 10.
- Bioconversión de la Curc a TC in vivo y sus sinergias reduciendo la iNOS, la toxicidad de Aβ y la Bioconversion of the Curc to CT in vivo and its synergies reducing the iNOS, the toxicity of Aβ and the
- agregación de Aβ in vitro. (A) Se recogieron muestras de plasma de ratones alimentados durante 4 meses aggregation of Aβ in vitro. (A) Plasma samples were collected from fed mice for 4 months
- 45 Four. Five
- ad libitum con Curc en la comida (500 ppm, n=5). Los cromatogramas del plasma en columnas de HPLC ad libitum with Curc in the food (500 ppm, n = 5). Plasma chromatograms on HPLC columns
- de fase reversa C18 muestran máximos de Curc y TC utilizando longitudes de onda de 262 y 280 nm, C18 reverse phase show maximum Curc and CT using wavelengths of 262 and 280 nm,
- respectivamente. Las flechas muestran tiempos de retención máximos de la auténtica Curc y TC a 5,7 y respectively. The arrows show maximum retention times of the authentic Curc and TC at 5.7 and
- 10,9 min, respectivamente, y el estándar interno (ISD) a R= 11,8 y 21.1 min., respectivamente. (B) 10.9 min, respectively, and the internal standard (ISD) at R = 11.8 and 21.1 min., Respectively. (B)
- Sinergia antiinflamatoria de la Curc y la TC sobre la iNOS. Los cultivos de neuronas corticales primarias Anti-inflammatory synergy of Curc and CT on iNOS. Cultures of primary cortical neurons
- (B) y la línea de células microgliales BV-2 (no mostrada), fueron tratados con LPS (50 μg/ml), y los (B) and the BV-2 microglial cell line (not shown), were treated with LPS (50 μg / ml), and
- niveles de proteína de iNOS inducidos se midieron en la fracción soluble en detergente con o sin Curc Induced protein levels of iNOS were measured in the detergent soluble fraction with or without Curc
- (2,5 μM), TC (2,5 μM), Curc+TC (1,25 μM de cada), o vehículo. El panel superior mostró las líneas (2.5 μM), TC (2.5 μM), Curc + TC (1.25 μM of each), or vehicle. The top panel showed the lines
- representativas del Western blot de la iNOS y β-actina (control endógeno). La cuantificación representative of the Western blot of the iNOS and β-actin (endogenous control). Quantification
- densiométrica de la banda de iNOS mostró la inducción de iNOS por LPS esperada, que fue atenuada por densiometric of the iNOS band showed the induction of iNOS by expected LPS, which was attenuated by
- 55 55
- la Curc (50%) y la TC (80%), pero completamente suprimida por la combinación de Curc + TC (95%). (C) Curc (50%) and CT (80%), but completely suppressed by the combination of Curc + TC (95%). (C)
- El impacto de la exposición previa con Curc y/o TC sobre el oligómero AP42 (500 nM) -indujo la muerte The impact of previous exposure with Curc and / or CT on the AP42 oligomer (500 nM) -induced death
- celular del neuroblastoma SH-SY5Y, tras 48 horas de exposición, utilizando la LDH de los medios como SH-SY5Y neuroblastoma cell, after 48 hours of exposure, using the LDH of the media as
- índice de toxicidad. El tratamiento del Aβ incrementó la liberación de LDH (normalizada conforme al toxicity index Aβ treatment increased LDH release (normalized according to
- porcentaje de LDH máximo), que se podría haber atenuado con Curc (en un 40%) o TC (en un 20%). Sin percentage of maximum LDH), which could have been attenuated with Curc (in 40%) or CT (in 20%). Without
- embargo, la Curc junto con la TC suprimieron la toxicidad del Aβ (en un 70%), reduciendo notablemente la However, the Curc together with the CT suppressed the toxicity of Aβ (by 70%), significantly reducing the
- supresión alcanzada por cualquiera de ellas individualmente. (D) El efecto de la Curc y/o TC sobre los suppression achieved by any of them individually. (D) The effect of the Curc and / or CT on the
- oligómeros preagregados (11 μM) en un ensayo libre de células. La Curc, TC, Curc+TC (ratio molar de preaggregated oligomers (11 μM) in a cell free assay. The Curc, TC, Curc + TC (molar ratio of
- 1,45 a 1), o el vehículo fueron coincubados y agitados durante 72 horas a temperatura ambiente con el 1.45 to 1), or the vehicle was matched and agitated for 72 hours at room temperature with the
- oligómero del Aβ, antes de cargar 500 ng de proteína en una membrana de nitrocelulosa en un aparato de Aβ oligomer, before loading 500 ng of protein in a nitrocellulose membrane in an apparatus of
- 65 65
- Dot blot. El impacto sobre la oligomerización se determinó mediante un anticuerpo de oligómero Dot blot. The impact on oligomerization was determined by an oligomer antibody
- específico, A11, mientras que el Aβ total se midió en inmunoensayos separados, utilizando el anticuerpo specific, A11, while total Aβ was measured in separate immunoassays, using the antibody
del Aβ 6E10. Los paneles superiores muestran inmunoensayos Dot blot representativos y los gráficos del panel inferior el análisis cuantitativo de las densidades ópticas (OD) de los Dot blot. La TC fue mejor que la Curc reduciendo la tinción del agregado del oligómero del Aβ y juntas obtuvieron el mayor efecto, aparentemente desagregando el oligómero del Aβ. Los valores mostrados son las medias ± SD; * p<0,5, ** p<0,01, y ***p<0,001 representan diferencias significativas en comparación con el control positivo (n=4) y los tratamientos (n=4). of Aβ 6E10. The upper panels show representative Dot blot immunoassays and the lower panel graphs the quantitative analysis of the optical densities (OD) of the Dot blot. The CT was better than the Curc by reducing the staining of the Aβ oligomer aggregate and together they obtained the greatest effect, apparently disaggregating the Aβ oligomer. The values shown are the means ± SD; * p <0.5, ** p <0.01, and *** p <0.001 represent significant differences compared to the positive control (n = 4) and treatments (n = 4).
Referencias References
Tabla 1 Table 1
La Curc y la TC se pueden detectar en el cerebro tras la administración por sonda o inyección, y en plasma Curc and CT can be detected in the brain after administration by tube or injection, and in plasma
5 solamente tras la administración por inyección. Estos datos mostraron los niveles cerebrales y plasmáticos de Curc o TC, 4 horas después de la administración (por sonda, i.p., o i.m.). Los datos se presentan como la media ± SD. Las diferentes letras de los superíndices significan diferencia estadística de medias entre sí, entre columnas (tratamientos), dentro de las filas o entre filas (vías) dentro de los tratamientos. p<0,05 SD; desviación estándar; ND; no detectable. 5 only after administration by injection. These data showed brain and plasma levels of Curc or CT, 4 hours after administration (by probe, i.p., or i.m.). Data are presented as mean ± SD. The different letters of the superscripts mean statistical difference of means between each other, between columns (treatments), within the rows or between rows (paths) within the treatments. p <0.05 SD; standard deviation; ND; not detectable.
Tratamiento Curc TC TC Curc Treatment
Dosis Plasma Cerebro Plasma Cerebro μg (μg/ml) (μg/10 mg de (μg/ml) (μg/10 mg de Dose Plasma Brain Plasma Brain μg (μg / ml) (μg / 10 mg of (μg / ml) (μg / 10 mg of
proteína) proteína) Con 0,0 ND ND ND ND Gav 147,0 ND 0,042 ± 0,019a ND 0,027 ± 0,002a protein) protein) With 0.0 ND ND ND ND Gav 147.0 ND 0.042 ± 0.019a ND 0.027 ± 0.002a
i.p. 147,0 0,127 ± 0,035d 0,074 ± 0,003b 0,847 ± 0,019a 0,076 ± 0,003b (0,345 μM) (2,302 μM) i.p. 147.0 0.127 ± 0.035d 0.074 ± 0.003b 0.847 ± 0.019a 0.076 ± 0.003b (0.345 μM) (2.302 μM)
i.m. 73,5 0,238 ± 0,048C 0,116 ± 0,009d 0,971 ± 0,092a 0,223 ± 0,023C (0,647 μM) (2,639 μM) i.m. 73.5 0.238 ± 0.048C 0.116 ± 0.009d 0.971 ± 0.092a 0.223 ± 0.023C (0.647 μM) (2.639 μM)
Tabla 2 Table 2
Tras la administración crónica de Curc o TC en la dieta, los respectivos niveles plasmáticos son fácilmente detectables, particularmente en el caso de la TC. After chronic administration of Curc or CT in the diet, the respective plasma levels are easily detectable, particularly in the case of CT.
15 Los ratones APPsw fueron alimentados con Curc o TC en la comida a 500 ppm durante 4 meses, antes de analizar la presencia de Curc o TC en plasma, respectivamente. Los datos se presentan como la media ± SD. Las diferentes letras de los superíndices significan diferencia estadística de las medias entre sí; p<0,001. SD; desviación estándar, ND; no detectable. 15 APPsw mice were fed with Curc or CT in the food at 500 ppm for 4 months, before analyzing the presence of Curc or CT in plasma, respectively. Data are presented as mean ± SD. The different letters of the superscripts mean statistical difference of the means from each other; p <0.001. SD; standard deviation, ND; not detectable.
Tratamiento Dosis en mg/kg de comida Plasma (μg/ml) Treatment Dose in mg / kg of Plasma food (μg / ml)
(consumo diario mg/día) Con 0,0 (0) ND Curc 500 (2,5) 0,035 ± 0,014a (daily consumption mg / day) With 0.0 (0) ND Curc 500 (2.5) 0.035 ± 0.014a
(0,095μM) TC 500 (2,5) 0,270 ± 0,003b (0,734 μM) (0.095μM) TC 500 (2.5) 0.270 ± 0.003b (0.734 μM)
Claims (24)
- (a) (to)
- micelas lipídicas donde la composición se proporciona en forma de microemulsión, nanopartículas lipídicas sólidas o micelas lipídicas; o lipid micelles where the composition is provided in the form of microemulsion, solid lipid nanoparticles or lipid micelles; or
- (b)(b)
- un aceite microencapsulado donde la composición se proporciona como un aceite microencapsulado; a microencapsulated oil where the composition is provided as a microencapsulated oil;
- 2. 2.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el curcuminoide se selecciona del grupo compuesto por curcumina, tetrahidrocurcumina, demetoxicurcumina, bidemetoxicurcumina, ésteres de curcumina y combinaciones de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the curcuminoid is selected from the group consisting of curcumin, tetrahydrocurcumin, demethoxycurcumin, bidemethoxycurcumin, curcumin esters and combinations thereof.
- 3. 3.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el curcuminoide es un éster de curcumina que comprende el producto de la esterificación de la curcumina y un ácido monocarboxílico. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the curcuminoid is a curcumin ester comprising the esterification product of curcumin and a monocarboxylic acid.
- 4.Four.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 3, donde el ácido monocarboxílico comprende un ácido graso esencial. A curcuminoid composition as mentioned in claim 3, wherein the monocarboxylic acid comprises an essential fatty acid.
- 5.5.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 4, donde el ácido graso esencial comprende un ácido graso Omega-3. A curcuminoid composition as mentioned in claim 4, wherein the essential fatty acid comprises an Omega-3 fatty acid.
- 6. 6.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 5, donde el ácido graso Omega-3 es ácido docosahexaenoico. A curcuminoid composition as mentioned in claim 5, wherein the Omega-3 fatty acid is docosahexaenoic acid.
- 7. 7.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el vehículo comprende micelas lipídicas y estas micelas lipídicas están formadas por uno o más ácidos grasos, fosfolípidos, ácidos biliares, aceites comestibles, mezclas de los mismos, y/o sales farmacéuticamente aceptables, hidratos o conjugados de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the vehicle comprises lipid micelles and these lipid micelles are formed by one or more fatty acids, phospholipids, bile acids, edible oils, mixtures thereof, and / or pharmaceutically acceptable salts, hydrates or conjugates thereof.
- 8.8.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 7, donde el vehículo comprende fosfatidilcolina. A curcuminoid composition as mentioned in claim 7, wherein the vehicle comprises phosphatidylcholine.
- 9.9.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 7, donde el vehículo comprende un aceite comestible seleccionado del grupo compuesto por aceite de oliva, aceite de colza, aceite de pescado y combinaciones de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 7, wherein the vehicle comprises an edible oil selected from the group consisting of olive oil, rapeseed oil, fish oil and combinations thereof.
- 10.10.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el vehículo comprende un aceite microencapsulado y el aceite microencapsulado es un aceite comestible seleccionado del grupo compuesto por aceite de oliva, aceite de colza, aceite de pescado y combinaciones de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the vehicle comprises a microencapsulated oil and the microencapsulated oil is an edible oil selected from the group consisting of olive oil, rapeseed oil, fish oil and combinations thereof.
- 11. eleven.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el antioxidante se selecciona del grupo compuesto por ácido ascórbico, ácido ascórbico soluble en grasa acilada, vitamina C, ácido alfa-lipoico, Nacetilcisteína, glutationa reducida, tetrahidrocurcumina y combinaciones de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the antioxidant is selected from the group consisting of ascorbic acid, acylated fat soluble ascorbic acid, vitamin C, alpha-lipoic acid, Nacetylcysteine, reduced glutathione, tetrahydrocurcumin and combinations thereof.
- 12. 12.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el antioxidante comprende ácido ascórbico. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the antioxidant comprises ascorbic acid.
- 13.13.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el antioxidante es tanto soluble en agua como soluble en lípidos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the antioxidant is both water soluble and lipid soluble.
- 14.14.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, donde el inhibidor de la glucuronidación se selecciona del grupo compuesto por tetrahidrocurcumina, piperina, probenecid, diclofenaco y combinaciones de los mismos. A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, wherein the glucuronidation inhibitor is selected from the group consisting of tetrahydrocurcumin, piperine, probenecid, diclofenac and combinations thereof.
- 15.fifteen.
- Una composición curcuminoide como la mencionada en la reivindicación 1, que comprende: A curcuminoid composition as mentioned in claim 1, comprising:
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EP2294049A4 (en) * | 2008-07-07 | 2011-06-22 | Laila Pharmaceuticals Pvt Ltd | Orally active curcuminoid compounds |
US9700525B2 (en) | 2008-08-20 | 2017-07-11 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural & Mechanical College | Continuous local slow-release of therapeutics for head and neck problems and upper aerodigestive disorders |
AU2009329024A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-24 | Laila Pharmaceuticals Pvt. Ltd. | Curcuminoids and its metabolites for the application in ocular diseases |
US20120040976A1 (en) * | 2008-12-11 | 2012-02-16 | Human Biomolecular Research Institute | Small molecule immunomodulators for alzheimer's disease |
BRPI1006229A2 (en) * | 2009-03-20 | 2016-02-10 | Bioxtract S A | composition including sufficient curcumin |
US9393198B2 (en) * | 2010-03-22 | 2016-07-19 | Signpath Pharma Inc. | Intravenous curcumin and derivatives for treatment of neurodegenerative and stress disorders |
BR112013003676A2 (en) * | 2010-08-18 | 2016-09-06 | Clearfarma Ind Ltd | Functional food compositions and methods |
US9474727B2 (en) | 2010-09-15 | 2016-10-25 | Cadila Pharmaceuticals Limited | Pharmaceutical compositions of curcumin |
US20130303628A1 (en) * | 2010-10-14 | 2013-11-14 | Abbott Laboratories | Curcuminoid solid dispersion formulation |
EP2637655B1 (en) * | 2010-11-08 | 2019-01-09 | Cadila Pharmaceuticals Ltd. | Pharmaceutical composition of taxoids |
US8785380B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-07-22 | M/S Akay Flavours & Aromatics Pvt Ltd. | Formulation containing curcuminoids exhibiting enhanced bioavailability |
KR20150064234A (en) | 2011-05-16 | 2015-06-10 | 옴니액티브 헬스 테크놀로지스 리미티드 | A water soluble composition comprising curcumin having enhanced bioavailability and process thereof |
US10532045B2 (en) | 2013-12-18 | 2020-01-14 | Signpath Pharma, Inc. | Liposomal mitigation of drug-induced inhibition of the cardiac IKr channel |
US10258691B2 (en) | 2014-06-03 | 2019-04-16 | Signpath Pharma, Inc. | Protective effect of DMPC, DMPG, DMPC/DMPG, EGPG, LysoPG and LysoPC against drugs that cause channelopathies |
US10238602B2 (en) | 2011-06-03 | 2019-03-26 | Signpath Pharma, Inc. | Protective effect of DMPC, DMPG, DMPC/DMPG, LysoPG and LysoPC against drugs that cause channelopathies |
US10349884B2 (en) | 2011-06-03 | 2019-07-16 | Sighpath Pharma Inc. | Liposomal mitigation of drug-induced inhibition of the cardiac ikr channel |
CA2836904C (en) | 2011-06-03 | 2019-09-24 | Signpath Pharma Inc. | Liposomal mitigation of drug-induced long qt syndrome and potassium delayed-rectifier current |
US12004868B2 (en) | 2011-06-03 | 2024-06-11 | Signpath Pharma Inc. | Liposomal mitigation of drug-induced inhibition of the cardiac IKr channel |
US10449193B2 (en) | 2011-06-03 | 2019-10-22 | Signpath Pharma Inc. | Protective effect of DMPC, DMPG, DMPC/DMPG, lysoPG and lysoPC against drugs that cause channelopathies |
US10117881B2 (en) | 2011-06-03 | 2018-11-06 | Signpath Pharma, Inc. | Protective effect of DMPC, DMPG, DMPC/DMPG, LYSOPG and LYSOPC against drugs that cause channelopathies |
CN102274163B (en) * | 2011-08-12 | 2013-01-02 | 山东大学 | Curcumin nano micelle preparation and preparation method thereof |
WO2013086330A1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Abbott Laboratories | Nutritional compositions comprising curcumin and docosahexaenoic acid for improving cognition |
US20140348926A1 (en) * | 2012-01-19 | 2014-11-27 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | Formulation and method for increasing oral bioavailability of drugs |
EP2852395A4 (en) * | 2012-05-22 | 2015-12-16 | Harold Gordon Cave | Improved complexes and compositions containing curcumin |
US9170257B2 (en) | 2012-06-14 | 2015-10-27 | Signpath Pharma Inc. | Method and system for measuring the pharmacokinetics of liposomal curcumin and its metabolite tetrahydrocurcumin |
WO2014036534A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | University Of North Texas Health Science Center | Curcumin-er, a liposomal-plga sustained release nanocurcumin for minimizing qt prolongation for cancer therapy |
RU2494733C1 (en) | 2012-10-16 | 2013-10-10 | Всеволод Иванович Киселев | Pharmaceutical composition of phytonutrients having high bioavailability and possessing anti-cancer activity, and method for preparing it (versions) |
JP6825809B2 (en) | 2012-11-26 | 2021-02-10 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | Antioxidant Dietary Supplements and Related Methods |
CN102949375B (en) * | 2012-11-28 | 2015-04-08 | 厦门大学附属第一医院 | Berberine hydrochloride solid lipid nano preparation and preparation method thereof |
EP2964243B1 (en) | 2013-03-06 | 2022-11-23 | Capsugel Belgium NV | Curcumin solid lipid particles and methods for their preparation and use |
US20160287533A1 (en) * | 2013-11-27 | 2016-10-06 | Research Foundation Of The City University Of New York | Activity Enhancing Curcumin Compositions and Methods of Use |
CN103784421B (en) * | 2014-02-27 | 2016-04-27 | 哈尔滨医科大学 | Carry solid lipid nanoparticle of curcumin and piperine and preparation method thereof |
WO2015186144A2 (en) * | 2014-06-07 | 2015-12-10 | Laila Pharmaceuticals Pvt. Ltd. | Method of inhibition of beta-secretase by using bis-o-demethylcurcumin for the prevention, management and treatment of neurodegenerative diseases |
JP2017533970A (en) * | 2014-11-11 | 2017-11-16 | ヴァーデュア サイエンスィズ | Stable solid lipid particle composition for improved bioavailability of fat soluble compounds for age-related diseases |
WO2016087261A1 (en) | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Capsugel Belgium N.V. | Lipid multiparticulate formulations |
PL3233068T3 (en) | 2014-12-15 | 2021-12-27 | Aurea Biolabs Private Limited | A process for preparation of bioavailable white curcumin - a unique blend of hydrogenated curcuminoids |
US11318110B2 (en) | 2015-08-28 | 2022-05-03 | Caliway Biopharmaceuticals Co., Ltd. | Pharmaceutical composition for reducing local fat and uses thereof |
MX2018002461A (en) | 2015-08-28 | 2018-06-07 | Caliway Biopharmaceuticals Co Ltd | Pharmaceutical composition used for reducing localised fat and use of pharmaceutical composition. |
US20170071901A1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Guodong Zhang | Methods and formulations for increasing chemical stability and biological activity of phenolic compounds |
WO2017095138A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | Gil Medical Center | Curcumin-containing lipid nanoparticle complex comprising ginsenosides |
US11806401B2 (en) | 2016-04-27 | 2023-11-07 | Signpath Pharma, Inc. | Prevention of drug-induced atrio-ventricular block |
US10076552B2 (en) | 2016-08-09 | 2018-09-18 | DATT MEDIPRODUCTS LIMITED and DATT LIFE SCIENCE PVT. LTD. | Multifunctional formulation comprised of natural ingredients and method of preparation/manufacturing thereof |
EP3505168A1 (en) * | 2016-08-26 | 2019-07-03 | Caliway Biopharmaceuticals Co., Ltd. | Subcutaneous injection for reducing body weight and application thereof |
EP3290026A1 (en) | 2016-09-06 | 2018-03-07 | Athenion AG | Method for solubilizing poorly water-soluble dietary supplements and pharmaceutically active agents |
WO2018083677A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Akay Flavours & Aromatics Pvt. Ltd. | Green approach in enhancing the bioavailability of oils, fats and other lipophilic bioactives and compositions thereof |
EP3536332A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-11 | Athenion AG | Krill oil for solubilizing poorly water-soluble dietary supplements and pharmaceutically active agents |
CN109549924B (en) * | 2018-11-21 | 2021-05-11 | 四川大学华西医院 | SKLB023 mixed micelle and preparation method and application thereof |
IN201811044487A (en) * | 2018-11-26 | 2020-08-14 | Registrar, Panjab University Chandigarh | |
WO2020214600A1 (en) * | 2019-04-14 | 2020-10-22 | The Regents Of The University Of California | A sensitive lc-ms assay to measure curcuminoids in complex biological samples |
WO2021111312A1 (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | Omniactive Health Technologies Limited | Curcumin compositions for osteoarthritis and joint wellness |
CN111388676A (en) * | 2020-02-11 | 2020-07-10 | 湖南中茂生物科技有限公司 | Composition for improving water solubility of curcumin and application of composition in preparation of compound for treating senile dementia |
US20210299201A1 (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Verdure Sciences, Inc. | Polyphenol blend of curcumin extract and pomegranate extract and methods of improving immune response |
CN111568882A (en) * | 2020-06-09 | 2020-08-25 | 复旦大学附属中山医院青浦分院 | Compound curcumin nanoparticle and preparation method and application thereof |
EP4171530A4 (en) * | 2020-06-26 | 2023-11-08 | Pharmako Biotechnologies PTY Limited | Liquid dispersible curcuminoid compositions and methods of improving cognitive function |
CN112315953B (en) * | 2020-11-06 | 2023-03-07 | 中国海洋大学 | Application of curcumin ester in preparation for improving acute kidney injury |
WO2022165539A1 (en) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Amyloid-binding peptoids with broad-spectrum antiviral, antibacterial, and antifungal activity |
US20230190937A1 (en) * | 2021-11-05 | 2023-06-22 | Cornell University | Iron complexes of esterified derivatives of natural products, and methods of use |
EP4186497A1 (en) | 2021-11-26 | 2023-05-31 | Dorian Bevec | Alpha lipoic acid, epigallocatechin 3-gallate, and curcumin as a medicament for the treatment of arthritis or sars-cov-2 infection |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4263333A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-21 | General Foods Corporation | Curcumin-metal color complexes |
KR920004818B1 (en) * | 1989-11-28 | 1992-06-18 | 태평양화학 주식회사 | Skin care composition |
US6979441B2 (en) * | 1998-09-16 | 2005-12-27 | Wilson T Crandall | Method for topical treatment of carpal tunnel syndrome |
US20040266883A1 (en) * | 1999-10-27 | 2004-12-30 | Yale University | Conductance of improperly folded proteins through the secretory pathway and related methods for treating disease |
JP4179494B2 (en) * | 2001-10-23 | 2008-11-12 | 株式会社カネカ | Peroxisome proliferator-responsive receptor ligand agent |
WO2003088986A1 (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Isis Innovation Limited | Curcumin for the prevention and/or treatment of tissue damage |
US20040001817A1 (en) * | 2002-05-14 | 2004-01-01 | Giampapa Vincent C. | Anti-aging nutritional supplement |
WO2004031122A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Dr. André Rieks - Labor Für Enzymtechnologie Gmbh | Novel curcumin/tetrahydrocurcumin derivatives for using in cosmetics, pharmaceuticals and for nutrition |
ITMI20022323A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-01 | Maria Rosa Gasco | PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF OPHTHALMIC DISEASES. |
US7083813B2 (en) * | 2002-11-06 | 2006-08-01 | The Quigley Corporation | Methods for the treatment of peripheral neural and vascular ailments |
WO2004080396A2 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-23 | The University Of Texas Md Anderson Cancer Center | Liposomal curcumin for treatment of cancer |
US20080103213A1 (en) * | 2004-03-05 | 2008-05-01 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Liposomal curcumin for treatment of neurofibromatosis |
US20060045928A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-02 | Seiri Oshiro | Composition containing herbal medicine component for promoting absorption and production method thereof |
US20060228403A1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-12 | Zimmerman Karl A | Nutritional supplements for cardiovascular health |
EP1837030A1 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-26 | INDENA S.p.A. | Phospholipid complexes of curcumin having improved bioavailability |
-
2007
- 2007-03-06 PL PL07752521T patent/PL1993365T3/en unknown
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